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C#抽象工厂模式的几种实现方法及比较

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   利用设计模式可以使我们的代码更灵活,更容易扩展,更容易维护。各种面向对象的程序设计语言都提供了基本相同的机制:比如类、继承、派生、多态等等。但是又有各自的特色,C# 中的反射机制便是一个很重要的工具,好好地利用就可以在实际中发挥很大的作用。

   我们来看一个例子:

   我的程序中有需要一系列的对象,比如apple,orange…, 要想利用他们,我们就必须在程序中根据用户要求,然后一个个调用 new 操作符来生成他们,这样客户程序就要知道相应的类的信息,生成的代码显然不够灵活。我们可以在代码中不利用具体的类,而只是说明我们需要什么,然后就能够得到我们想要的对象吗?

   哦,我们都看设计模式,听吧,很多人都在那里鼓吹他们是如何如何的棒,我们看看怎么样利用他们来解决问题。目标明确了,那我们看看哪个能够符合我们的要求。GoF的《设计模式》都看过吧,似懂非懂的看了一些,那我们看看能够不能够“凑”上去呢?J 嗯,我们的程序考虑的是对象怎么创建的,创建型模式应该符合要求吧。然后我们浏览一下各模式的“意图”部分。呵呵,第一个好像就撞到彩了,抽象工厂,我们看看吧,“提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类”,至少“无需指定它们具体的类”符合我们的要求。来看看它的结构吧:



   我们的问题好像用不到这么复杂吧,只有orange,apple等等(应该就是product了),他们显然是一类的,都是fruit,我们只要一个生产水果的工厂就可以,左边的继承层次不要,只有一个FruitFactroy看看行不,先别管它正统不正统,实用就行J

   下面的一些东西显然是我们需要的:

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!");
  }
}

   我们的FruitFactory应该是怎么样呢?上面的结构图中它给的是CreateProductA,那好,我就MakeOrange,还有一个CreateProductB,俺MakeOrange还不行??

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

   怎么使用这个工厂呢?我们来写下面的代码:

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;
}

   编译运行,然后在控制台输入想要的东西,呵呵,成功了。沉浸在幸福中的你得意忘形了吧。
   不过等等,它好像还不完美,我如果想要pear,我既要在客户代码中的switch中加入判断,又要在工厂方法中加入MakePear方法,好像不怎么优雅。更好一点,在工厂中只提供一个方法,MakeFruit,然后传递进一个参数Name,代表我们想要的水果的名称,这样的话,似乎我们的客户代码中的那个switch就可以不要了,相反,在FruitFactory中好像需要一个,还等什么呢?实现吧。

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

   客户代码:

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

   这样看起来好多了,至少我客户代码中不要再写那么一长串的判断代码了。

   阿Q精神又在起作用,我们又沉浸在成功的喜悦中了。 嗯,代码好像可以,应该没有什么改进了。但是好像又有另外一个声音在说:

   “除了一点……”

   “嗯? 等等,什么?”

   “FruitFactory也有switch啊,看起来也ugly啊!”

   “哼,肯定是看《重构》或者是《TDD》了,怎么要求那么苛刻!反正闲着也是闲着,看看可以改不?”

   既然不要条件判断,传入的只有水果的名称,假如Name = “Apple”,要生成一个Apple的对象,我需要new Apple(),如果我能够这样多好: new MakeItToClass(Name),把字符串转换成一个类。C#中虽然没有上述语法,但是提供了相应的机制,那就是反射。其中一个重要的类就是System.Type类,它对于反射起着核心的作用。我们可以使用 Type 对象的方法、字段、属性和嵌套类来查找有关该类型的所有信息。

   另外一个重要的类就是System.Activator,它包含特定的方法,用以在本地或从远程创建对象类型,或获取对现有远程对象的引用。

   我们可以先利用Type类获取Name指定的类名的类的Type信息,然后可以根据这个信息利用Activator创建对象。还等什么呢?

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;
  }
}

   经过这样的处理以后,增加新的水果的时候,我们不需要修改客户代码了,同时工厂的代码也不需要修改了,怎么样,爽吧!
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