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C#抽象工廠模式的幾種實現方法及比較

編輯:C#基礎知識

  利用設計模式可以使我們的代碼更靈活,更容易擴展,更容易維護。各種面向對象的程序設計語言都提供了基本相同的機制:比如類、繼承、派生、多態等等。但是又有各自的特色,C# 中的反射機制便是一個很重要的工具,好好地利用就可以在實際中發揮很大的作用。

  我們來看一個例子:

  我的程序中有需要一系列的對象,比如apple,orange…, 要想利用他們,我們就必須在程序中根據用戶要求,然後一個個調用 new 操作符來生成他們,這樣客戶程序就要知道相應的類的信息,生成的代碼顯然不夠靈活。我們可以在代碼中不利用具體的類,而只是說明我們需要什麼,然後就能夠得到我們想要的對象嗎?

  哦,我們都看設計模式,聽吧,很多人都在那裡鼓吹他們是如何如何的棒,我們看看怎麼樣利用他們來解決問題。目標明確了,那我們看看哪個能夠符合我們的要求。GoF的《設計模式》都看過吧,似懂非懂的看了一些,那我們看看能夠不能夠“湊”上去呢?J 嗯,我們的程序考慮的是對象怎麼創建的,創建型模式應該符合要求吧。然後我們浏覽一下各模式的“意圖”部分。呵呵,第一個好像就撞到彩了,抽象工廠,我們看看吧,“提供一個創建一系列相關或相互依賴對象的接口,而無需指定它們具體的類”,至少“無需指定它們具體的類”符合我們的要求。來看看它的結構吧:

  我們的問題好像用不到這麼復雜吧,只有orange,apple等等(應該就是product了),他們顯然是一類的,都是fruit,我們只要一個生產水果的工廠就可以,左邊的繼承層次不要,只有一個FruitFactroy看看行不,先別管它正統不正統,實用就行J

  下面的一些東西顯然是我們需要的:

  

Public interface IFruit
{
}
public class Orange:IFruit
{
 public Orange()
 {
  Console.WriteLine("An orange is got!");
 }
}
public class Apple:IFruit
{
 public Apple()
 {
  Console.WriteLine("An apple is got!");
 }
}

  我們的FruitFactory應該是怎麼樣呢?上面的結構圖中它給的是CreateProductA,那好,我就MakeOrange,還有一個CreateProductB,俺MakeOrange還不行??

  

public class FruitFactory
{
 public Orange MakeOrange()
 {
  return new Orange();
 }
 public Apple MakeApple()
 {
  return new Apple();
 }
}

  怎麼使用這個工廠呢?我們來寫下面的代碼:

  

string FruitName = Console.ReadLine();
IFruit MyFruit = null;
FruitFactory MyFruitFactory = new FruitFactory();
switch (FruitName)
{
 case "Orange":
  MyFruit = MyFruitFactory.MakeOrange();
  break;
 case "Apple":
  MyFruit = MyFruitFactory.MakeApple();
  break;
 default:
  break;
}

  編譯運行,然後在控制台輸入想要的東西,呵呵,成功了。沉浸在幸福中的你得意忘形了吧。

  不過等等,它好像還不完美,我如果想要pear,我既要在客戶代碼中的switch中加入判斷,又要在工廠方法中加入MakePear方法,好像不怎麼優雅。更好一點,在工廠中只提供一個方法,MakeFruit,然後傳遞進一個參數Name,代表我們想要的水果的名稱,這樣的話,似乎我們的客戶代碼中的那個switch就可以不要了,相反,在FruitFactory中好像需要一個,還等什麼呢?實現吧。

  

FruitFactory:
public class FruitFactory
{
 public IFruit MakeFruit(string Name)
 {
  switch (Name)
  {
   case "Orange":
    return new Orange();
   case "Apple":
    return new Apple();
   default:
    return null;
  }
 }
} 

  客戶代碼:

  

string FruitName = Console.ReadLine();
IFruit MyFruit;
FruitFactory MyFruitFactory = new FruitFactory();
MyFruit = MyFruitFactory.MakeFruit(FruitName);

  這樣看起來好多了,至少我客戶代碼中不要再寫那麼一長串的判斷代碼了。

  阿Q精神又在起作用,我們又沉浸在成功的喜悅中了。 嗯,代碼好像可以,應該沒有什麼改進了。但是好像又有另外一個聲音在說:

  “除了一點……”

  “嗯? 等等,什麼?”

  “FruitFactory也有switch啊,看起來也ugly啊!”

  “哼,肯定是看《重構》或者是《TDD》了,怎麼要求那麼苛刻!反正閒著也是閒著,看看可以改不?”

  既然不要條件判斷,傳入的只有水果的名稱,假如Name = “Apple”,要生成一個Apple的對象,我需要new Apple(),如果我能夠這樣多好: new MakeItToClass(Name),把字符串轉換成一個類。C#中雖然沒有上述語法,但是提供了相應的機制,那就是反射。其中一個重要的類就是System.Type類,它對於反射起著核心的作用。我們可以使用 Type 對象的方法、字段、屬性和嵌套類來查找有關該類型的所有信息。

  另外一個重要的類就是System.Activator,它包含特定的方法,用以在本地或從遠程創建對象類型,或獲取對現有遠程對象的引用。

  我們可以先利用Type類獲取Name指定的類名的類的Type信息,然後可以根據這個信息利用Activator創建對象。還等什麼呢?

  

public class FruitFactory
{
 public IFruit MakeFruit(string Name)
 {
  IFruit MyFruit = null;
  try
  {
   Type type = Type.GetType(Name,true);
   MyFruit = (IFruit)Activator.CreateInstance(type);
  }
  catch (TypeLoadException e)
   Console.WriteLine("I dont know this kind of fruit,exception caught - {0}" ,e.Message);
   return MyFruit;
 }
} 

  經過這樣的處理以後,增加新的水果的時候,我們不需要修改客戶代碼了,同時工廠的代碼也不需要修改了,怎麼樣,爽吧!

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