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[ASP.net教程]工厂方法模式创建型模式02


1. 简单工厂模式


    在介绍工厂方法模式之前,先介绍一下简单工厂模式。虽然简单工厂模式不属于GoF 23种设计模式,但通常将它作为学习其他工厂模式的入门,并且在实际开发中使用的也较为频繁。

(1) 定义

简单工厂模式(Simple Factory Pattern):定义一个工厂类,他可以根据参数的不同返回不同类的实例,被创建的实例一般具有共同的父类。因为在简单工厂模式中,用于创建实例的方法是静态(static)方法,因此简单工厂模式又被称为静态工厂方法(Static Factory Method),它属于类创建型模式。

(2) 问题

    在生活中,当我们需要某类产品时,我们的做法是去生产它的工厂(或销售它的商店)去购买它。比如我们需要一只笔来写字,我们需要到文具店去购买。在购买时,我们只需要告诉服务员我们需要一只钢笔或者毛笔,然后我们便可以付钱得到。至于笔是如何生产的,我们根本不关心(当然质量还是要考虑的)。同样在编程时,我们是否能事先设计出一些工厂类,当我们需求某个类时,我们找到相应的工厂类,调用它的生成产品方法,同时传进我们需要产品的名称,该方法就可以返回出我们需要的对象。

    例如,我们需要设计一套图表库供人调用。目前该图表库只包含折线图,饼状图,柱状图,以后再对其进行扩增。设计需要达到的效果是调用者只需要调用某个类的某一方法,并给出所需的图标的类型名称,该方法会自动创建该图表类,并返回给调用者。

(3) 解决方案

    我们首先对所有的图表类抽象出一个公共的接口或抽象类,然后所有的具体的图表类需要实现该接口,最终只需要面向这个接口编程即可。

① 抽象产品类

public abstract class Char {  protected float[] data;    public Char(float[] data) {    this.data = data;    System.out.println("初始化一些公共的操作...");  }    public void setData(float[] data) {    this.data = data;  }  public abstract void display();}

② 实现具体产品类

public class LineChar extends Char {  public LineChar() {    this(null);  }  public LineChar(float[] data) {    super(data);    System.out.println("初始化LineChar");  }  @Override  public void display() {    System.err.println("将Data以LineChar形式显示");  }}

其他的具体类也以同样的形式创建,这里省略。

③ 构建工厂类

public class CharFactory {  public static final int LINE_CHAR = 0;  public static final int HISTOGRAM_CHAR = 1;  public static final int PIE_CHAR = 2;  public static Char getChar(int type) {    switch (type) {    case HISTOGRAM_CHAR:      return new HistogramChar();    case PIE_CHAR:      return new PieChar();    case LINE_CHAR:    default:      return new LineChar();    }  }}

④ 测试

public static void main(String[] args) {  Char c = CharFactory.getChar(CharFactory.LINE_CHAR);  c.setData(new float[] { 1, 2, 3, 4 });  c.display();}

打印结果:

初始化一些公共的操作...初始化LineChar将Data以LineChar形式显示

2. 工厂方法模式


(1) 定义

工厂方法模式(Factory Method Pattern):定义一个用于创建对象的接口,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。工厂方法模式又称为工厂模式(Factory Pattern)虚拟构造器模式(Virtual Constructor Pattern)又或多态工厂模式(Polymorphic Factory Pattern)。工厂方法模式是一种类创建型模式。

(2) 问题

    简单工厂模式虽然简单,但是存在一个严重的问题:当我们引入新的产品时,需要对工厂类的源码进行修改。例如上例中,如果我们又实现了一些图表类,需要将他们纳入工厂的生产范围,我们需要再增加几个case代码块来进行判断。一来,随着产品类的增加,工厂类的代码也会等比例增加,显得十分累赘;二来这种需要修改原先设计的做法违背了开闭原则。

    有没有一种方案能够解决这个问题呢?

    以日志器为例子。我们在开发或生产环境下经常需要打印一些日志,因此需要一个日志器来打印日志。根据日志输出的位置的不同,日志器又有很多种。目前实现了输出日志到文件和输出日志到数据库这两种日志器,以后再做扩展,现同样需要设计一个工厂类,但要解决掉简单工厂模式的缺陷问题。

(3) 解决方案

    ①  抽象产品类和工厂类

public interface Logger {  void log();}

public interface LoggerFactory {  Logger createLogger();}

    ② 实现产品类和工厂类

public class DatabaseLogger implements Logger {  @Override  public void log() {    System.out.println("正在打印数据库日志...");  }}

public class DatabaseLoggerFactory implements LoggerFactory {  @Override  public Logger createLogger() {    return new DatabaseLogger();  }}

这里均只给出Database的实现。

    ③ 测试

@Testpublic void test1() {  LoggerFactory factory = new DatabaseLoggerFactory();  Logger logger = factory.createLogger();  logger.log();}

输出结果:

正在打印数据库日志...

    ④ 改进

    我们可以引入配置文件来“动态”改变LoggerFactory的实例。

编写一个读取

public class public static Object getBeanFromif (beanName == null || beanName.isEmpty()) {      return null;    }    DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();    try {      DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();      Document document = builder.parse(new File("config.));      NodeList beansList = document.getElementsByTagName("beans");      if (beansList.getLength() == 0) {        return null;      }      NodeList beanList = beansList.item(0).getChildNodes();      for (int i = 0; i < beanList.getLength(); i++) {        if (beanList.item(i).getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) {          if (beanName.equals(beanList.item(i).getNodeName())) {            return Class.forName(beanList.item(i).getTextContent()).newInstance();          }        }      }    } catch (Exception e) {      e.printStackTrace();    }    return null;  }}

配置文件config.

<??><beans>  <loggerFactory>factory.factory.FileLoggerFactory</loggerFactory></beans>

这样调用:

@Testpublic void test2() {  LoggerFactory factory = (LoggerFactory) );  if (factory != null) {    factory.createLogger().log();  }}

输出结果同上。如果我们需要切换日志工厂,只需修改配置文件中loggerFactory结点的值即可。