C#设计模式之工厂

前言

实用为主,学一些用得到的技术更能在如今的社会里保命。 虽然在日常的工作中设计模式不是经常的用到,但是呢,学习它只有好处没有坏处。

设计模式像是一种“标签”,它是代码编写者思想的体现。有木有感觉到这样很便捷?看到一些代码的时候就很清楚的了解编写者的思想了,这是为什么呢?因为编写者们用了“标签”,而你恰恰是知道“标签”意思的。 跟一异曲同工,在学习框架、了解框架的对象模型的时候,“标签”是时常出现,如果你不了解“标签”的意思那多痛苦啊!!!!! 还有好多,不去一一阐述了。

工作中需求的变更时常令我们头疼不已,总是要按着需求来重新的修改代码,然后发布新的产品版本,或者是出更新包。 在需求变更中,对应着代码也要修改,但是这修改也是分层次的。比如修改的模板在当初设计的时候遵循了开闭原则(OCP)的话,代码的修改就变的轻松的多了。

我想制造出一个像电影《钢铁侠》里面那样的的一身盔甲,又或者说是机器吧,我把这个想法告诉了我的朋友们,他们都认为我疯了。

好吧,我说的是用代码抽象的制造出”钢铁侠“

废话不多说,下面这个系列是用钢铁侠(IronMan)作为主题的设计模式 今天来学习简单工厂模式、工厂方法模式、以及抽象工厂模式。

问题的发现

需求: “玩具厂”有一天找到我说:“Jin叫兽我们这需要一些部件,我们会提供“图纸”,请您帮忙制造,您看有问题吗?”。 我:“当然没有问题了。很乐意帮助你们”。 “玩具厂”:“噢!好的。Jin叫兽,时间方面还有什么问题嘛?” 我:“没问题的,我会尽快的”。 “玩具厂”:“那真的太感谢您了,Jin叫兽。我们就不打扰您了,先走了。” 我:“晚上一起吃顿饭吧”。 “玩具厂”:“Jin叫兽不必客气啊”。 我:“好,你们慢走”。

生产车间: “一点挑战性都没有,随随便便就制造出来了。先从组成‘钢铁侠’的部件开始生产吧。” 既然是这样,那就从部件开始生产吧。 这里是“玩具厂”提供的“钢铁侠”右臂的“图纸”:

     public class RightHandComponent
     {
         public RightHandComponent()
         {
             this.strName = "毅代先锋号一代右部件";
             
         }
         public RightHandComponent(string strname)
         {
             this.strName = strname;
         }
         private string strName = string.Empty;
         public string Name
         {
             get { return strName; }
             set { strName = value; }
         }
     }

还有一个左臂部件的“图纸”:

     public class LeftHandComponent
     {
         public LeftHandComponent()
         {
             this.strName = "毅代先锋号一代左部件";
         }
         private string strName = string.Empty;
         public string Name
         {
             get { return strName; }
             set { strName = value; }
         }
     }

还有若干“图纸”…… 不在这篇一一列举了,在后面文章中会全面的讲解到。

开始生产

RightHandComponent rightcomponent = new RightHandComponent();
LeftHandComponent leftcomponent = new LeftHandComponent();

若干的部件 被我一个个的按照图纸给制造了出来。 这样就可以拿rightcomponent、leftcomponent……等等的一些制造好的部件组装了。 我也可以给“玩具厂”打电话了,可以交货收钱。可是电话打完情况又变了, 中间的对话就不说了,“玩具厂”的意思就是这样的。比如说“运输途中”出现“损坏”,他们希望用一个很快捷便利的方式能得到部件。

简单工厂

嗯,我想了一下,不过对于我Jin叫兽来说都是小事,待我造出来一台部件生产器来。他们拿着机器自己回家生产不就ok了。

    public class IronManComponentFactory
    {
        public static object CreateComponent(string comname)
        {
            switch (comname)
            {
                case "RightCom":
                    return new  RightHandComponent();
                case "LeftCom":
                    return new  LeftHandComponent();

                等等……
            }
            return null;
        }
    }

这样生产的“机器”就好了,我得自己试用一下,看看效果怎么样。

RightHandComponent rightcomponent = IronManComponentFactory.CreateComponent("RightCom") as RightHandComponent;
LeftHandComponent leftcomponent = IronManComponentFactory.CreateComponent("LeftCom") as LeftHandComponent;

这样反而多此一举了,第一步,向机器输入了命令以便自己获得想要的部件,第二步,在生产出来后我还得把“图纸”拿过来比对一下。 在我一筹莫展的时候,“玩具厂”给我发了个邮件,给我发了一份“部件规范说明书”,要求我的机器生产出的部件是达到说明书标准的。

那我们就来看一下这个所谓的“部件规范说明书”

    public abstract class Component
    {
         private string strName = string.Empty;
         /// <summary>
         /// 名称
         /// </summary>
         public string Name
         {
             get { return strName; }
             set { strName = value; }
         }
         /// <summary>
         /// 自我描述
         /// </summary>
         public abstract void Self_Described();
     }

看完这个“部件规范说明书”,我已经无力吐槽,没办法了,只有重新设计部件了,“图纸”要重新绘制,因为要按照那该死的“规范说明书”。 再看一下各个部件的“图纸”

     public class RightHandComponent:Component
     {
         public RightHandComponent()
         {
            base.Name = "毅代先锋号一代右部件";
             //fWeight=材质输出
         }
         public RightHandComponent(string strname)
         {
             base.Name = strname;
         }
         public override void Self_Described()
         {
             Console.WriteLine(base.Name);
         }
     }
     public class LeftHandComponent:Component
     {
         public LeftHandComponent()
         {
             base.Name = "毅代先锋号一代左部件";
         }
         public LeftHandComponent(string strname)
         {
             base.Name = strname;
         }
         public override void Self_Described()
         {
             Console.WriteLine(base.Name);
         }
     }

等等一些部件……

这下我再把原来的搭好的“生产机器”拆了,内部修改一下,来看一下修改后的“机器”

     public class IronManComponentFactory
     {
         public static Component CreateComponent(string comname)
         {
             switch (comname)
             {
                 case "RightCom":
                     return new RightHandComponent();
                 case "LeftCom":
                     return new LeftHandComponent();
 
             }
             return null;
         }
     }

自己来测试一下:

 Component rightcomponent = IronManComponentFactory.CreateComponent("RightCom");
 Component leftcomponent = IronManComponentFactory.CreateComponent("LeftCom");
 rightcomponent.Self_Described();
 leftcomponent.Self_Described();

于是,我很放心的就交给了“玩具厂”使用了,还得了个好评。

工厂方法

好景不长,“玩具厂”再次来电,提出一个要求,想让我的“生产机器”里面还可以生产更多的符合“部件规范说明书”的部件。

这样说来是要改装“生产机器”了。 可以说“玩具厂”是故意的,绝对是故意的。这下整蒙圈了,亏血本了,“生产机器”又要拆了…… 直接来看“生产机器”的图纸


 public abstract class IronManComponentFactory
     {
         protected string factoryName = string.Empty;
         protected void InitDataMessage()
         {
             Console.WriteLine("生产机器:" + factoryName + ".准备就绪");
         }
         public abstract Component CreateComponent();
     }
 public class RightComFactory:IronManComponentFactory
     {
 
         public override Component CreateComponent()
         {
             base.factoryName = "右臂部件生产器";
             InitDataMessage();
             return new RightHandComponent();
         }
     }
 public class LeftComFactory:IronManComponentFactory
     {
 
         public override Component CreateComponent()
         {
             base.factoryName = "左臂部件生产器";
             InitDataMessage();
             return new LeftHandComponent();
         }
     }
 public class PottingFactrory
     {
         /// <summary>
         /// 取件口
         /// </summary>
         /// <param name="comFactory"></param>
         /// <returns></returns>
         public static Component ComExit(IronManComponentFactory comFactory)
         {
             if (comFactory != null)
             {
                 return comFactory.CreateComponent();
             }
             return null;
         }
     }

我们通过“取件口”取件

 Component component = PottingFactrory.ComExit(new RightComFactory());
 component.Self_Described();

我们只要通过更换“生产插件”,从“取件口”获得不同的部件。 或者更改需求,又要生产符合“规范说明书”的另一些产品的时候,可以自定义来实现“生产插件”,插入“生产机器”即可。

这样可以送给“玩具厂”使用了。这次得到了很好的一个评价,我也可以休息一下了。

这里的工厂方法是开闭原则(OCP)的实现,很优雅的显示出了设计原则和设计模式的美。

抽象工厂

“对,没错。‘玩具厂’又来了……。” 这次“玩具厂”是把Iron部件升级了,二代部件出来了,是在一代的基础上做了一些个性化的设计。来看新增部件的“图纸”

     public class RightHandComponent2 : Component
     {
         public RightHandComponent2() : this("毅代先锋号二代右部件") { }
         public RightHandComponent2(string strname)
         {
             base.Name = strname;
         }
         public override void Self_Described()
         {
             Console.WriteLine("自描述:我是->" + base.Name);
         }
     }
 
     public class LeftHandComponent2 : Component
     {
         public LeftHandComponent2() : this("毅代先锋号一代左部件") { }
         public LeftHandComponent2(string strname)
         {
             base.Name = strname;
         }
         public override void Self_Described()
         {
             Console.WriteLine("自描述:我是->" + base.Name);
         }
     }

按照“规范说明书”,添加了两张“图纸”,它们分别是二代的左右手部件。

部件的整体结构没怎么变,但是“生产机器”的“规范说明”就要更改了,以为在上面说到的“生产插件”也要重新更改。

先来看一下“生产机器”的“规范说明”:

    public abstract class IronManComponentFactory
    {
        protected string factoryName = string.Empty;
        protected void InitDataMessage()
        {
            Console.WriteLine("生产机器:" + factoryName + ".准备就绪");
        }
        public abstract Component CreateComponent();
        public abstract Component CreateComponent2();
 
 
    }

当然喽,“规范说明”都改了,那上面说过的两个生产插件也得改了:

 public class RightComFactory : IronManComponentFactory                   //右部件生产插件
     {
 
         public override Component CreateComponent()
         {
             base.factoryName = "新右臂部件生产器";
             InitDataMessage();
             return new RightHandComponent();
         }
 
         public override Component CreateComponent2()
         {
             base.factoryName = "新右臂部件生产器";
             InitDataMessage();
             return new RightHandComponent2();
         }
     }
 
 public class LeftComFactory : IronManComponentFactory              //左部件生产插件
     {
 
         public override Component CreateComponent()
         {
             base.factoryName = "新左臂部件生产器";
             InitDataMessage();
             return new LeftHandComponent();
         }
 
         public override Component CreateComponent2()
         {
             base.factoryName = "新左臂部件生产器";
             InitDataMessage();
             return new LeftHandComponent2();
         }
     }

所要做的修改都是连带关系,包装”生产机器“的”取件口“也要改:

 public class PottingFactory
    {
        private IronManComponentFactory comFactory = null;
 
        public IronManComponentFactory ComFactory
        {
            get { return comFactory; }
            set { comFactory = value; }
        }
        public PottingFactory(IronManComponentFactory comFactory)
        {
            this.comFactory = comFactory;
        }
        /// <summary>
        /// 取件口
        /// </summary>
        /// <param name="comFactory"></param>
        /// <returns></returns>
        //public static Component ComExit(IronManComponentFactory comFactory)
        //{
        //    if (comFactory != null)
        //    {
        //        return comFactory.CreateComponent();
        //    }
        //    return null;
        //}
    }

到这里就差不多结束了。在工厂方法模式上 做了稍稍的(几乎全改了)改动。

当然自己要先来测试一下喽:

 PottingFactory pottingfact = new PottingFactory(new RightComFactory());
 Component component= pottingfact.ComFactory.CreateComponent();
 component.Self_Described();
 component = pottingfact.ComFactory.CreateComponent2();
 component.Self_Described();

我们来看一下结果:

End IronMan之旅才刚刚开始