设计模式—工厂方法模式

一、工厂方法模式定义

定义一个用于创建对象的接口，但是让子类决定将哪一个类实例化。工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类。

工厂方法模式又名“工厂模式”“虚拟构造器模式”“多态工厂模式”。

二、结构

工厂方法模式包含四种角色：

1）  Product（抽象产品）：是定义产品的接口，是工厂方法模式创建对象的超类型，是产品对象的公共父类。

2）  ConcreteProduct（具体产品类）：实现抽象产品接口，与具体工厂类一一对象。

3）  Factory（抽象工厂）：在抽象工厂类中，声明一个工厂方法，用于返回一个产品，抽象工厂是工厂方法模式的核心。

4）  Concrete（具体工厂）：是抽象工厂的子类，返回一个具体产品类的实例。

三、应用实例

这里给出的实例是日志记录器实现过程，包括数据库日志记录器和文件日志记录器。一般情况下实现普通工厂方法模式过程中一共包含：

日志记录器接口（Logger）、具体产品角色（DatabaseLogger和FileLogger）、日志记录器工厂接口（LoggerFactory）和具体工厂角色（DatabaseLoggerFactory和FileLoggerFactory）以及客户端代码。

当然在使用配置文件和反射实现工厂方法模式的调用过程中，会增加一个配置文件App.config。配置文件的内容也包含在压缩包中。

应用实例连接http://download.csdn.net/detail/qq_30507287/9540863

四、配置文件与反射

配置文件的使用好处在于：在不修改任何客户端代码的基础上更换或增加新的日志记录方式。在客户端代码中不直接使用new关键字来创建工厂对象，而是将具体工厂的类名存储在配置文件中（App.config），在通过程序集的反射机制，读取配置文件中存储的类名字符串生成对象。

配置文件的格式如下：

<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?>

<configuration>

  <appSettings>

    <addkey="factory"value="FactoryMethodSample.FileLoggerFactory"/>

  </appSettings>

<startup>

<supportedRuntimeversion="v4.0"sku=".NETFramework,Version=v4.5.2"/>

</startup>

</configuration>

C#中反射机制的使用过程：

            //导入命名空间

            usingSystem.Reflection;

            objectojb = Assembly.Load("程序集名称").CreateInstance("命名空间.类");

说明：在应用实例中客户端代码的实现就包含该过程。

五、工厂方法模式的重载

在抽象工厂中声明多个重载的工厂方法，在具体工厂中实现这些工厂方法。

    //日志记录器工厂接口，充当抽象工厂接口

    interfaceLoggerFactory

    {

        Logger CreateLogger();//抽象工厂方法

        Logger CreateLogger(string args);

        Logger CreateLogger(object obj);

}

namespace FactoryMethodSample

{

    //数据库日志记录器工厂类，充当具体工厂角色

    classDatabaseLoggerFactory:LoggerFactory

    {

        publicLogger CreateLogger()

        {

            //连接数据库

            //创建数据库日志记录器对象

            Logger logger =newDatabaseLogger();

            //初始化数据库日志记录器

            returnlogger;

        }

 

        publicLogger CreateLogger(string args)

        {

            //连接数据库

            //创建数据库日志记录器对象

            Logger logger =newDatabaseLogger();

            //初始化数据库日志记录器

            returnlogger;

        }

 

        public Logger CreateLogger(object obj)

        {

            //连接数据库

            //创建数据库日志记录器对象

            Logger logger =newDatabaseLogger();

            //初始化数据库日志记录器

            returnlogger;

        }

    }

}

六、工厂方法模式的隐藏

对客户端隐藏工厂方法，客户端无须调用工厂方法创建产品对象，直接使用工厂对象即可调用所创建的产品对象中的业务方法。

    //将接口改为抽象类

    abstractclassLoggerFactory

    {

        //在工厂类中直接调用日志记录器的业务方法WriteLog()

        publicvoidWriteLog()

        {

            Logger logger =this.CreateLogger();

           logger.WriteLog();

        }

        publicabstractLogger CreateLogger();

}

客户端代码实现：

        staticvoidMain(string[] args)

    {

            #region使用工厂方法模式的隐藏客户端代码

            LoggerFactory factory;//抽象工厂类对象

            //读取配置文件

            stringfactoryString =ConfigurationManager.AppSettings["factory"];

            //反射生成对象

           factory = (LoggerFactory)Assembly.Load("FactoryMethodSample").CreateInstance("factoryString");

           factory.WriteLog();//直接使用工厂对象调用产品对象

            Console.Read();

        #endregion

    }

七、工厂方法模式优缺点

1）优点：只需关心产品对应的工厂即可，无须关心创建细节，不用知道具体产品类的类名；具体工厂类都具有同一抽象父类；可扩展性好，符合开闭原则。

2）缺点：添加新产品时类的个数将成对添加，系统复杂度将会增加；在可扩展性中，需要引入抽象层，增加了系统的抽象性和理解难度。