23种设计模式-4.工厂方法模式(Factory Method)

耦合关系：

动机(Motivation):

在软件系统中，由于需求的变化，"这个对象的具体实现"经常面临着剧烈的变化，但它却有比较稳定的接口。

如何应对这种变化呢？提供一种封装机制来隔离出"这个易变对象"的变化，从而保持系统中"其它依赖的对象"不随需求的变化而变化。

意图(Intent):

定义一个用户创建对象的接口，让子类决定实例哪一个类。Factory Method使一个类的实例化延迟到子类。

----------《设计模式》GOF

结构图(Struct):

生活实例：

适用性：

1.当一个类不知道它所必须创建的对象类的时候。

2.当一个类希望由它子类来指定它所创建对象的时候。

3.当类将创建对象的职责委托给多个帮助子类中的某个，并且你希望将哪一个帮助子类是代理者这一信息局部化的时候。

实例代码：

CarFactory类：

1 public abstract class CarFactory

2 {

3 public abstract Car CarCreate();

4 }
Car类：
1 public abstract class Car

2 {

3 public abstract void StartUp();

4 public abstract void Run();

5 public abstract void Stop();

6

7 }
HongQiCarFactory类：
1 public class HongQiCarFactory:CarFactory

2 {

3 public override Car CarCreate()

4 {

5 return new HongQiCar();

6 }

7 }
BMWCarFactory类：
1 public class BMWCarFactory:CarFactory

2 {

3 public override Car CarCreate()

4 {

5 return new BMWCar();

6 }

7 }
HongQiCar类：
1 public class HongQiCar:Car

2 {

3 public override void StartUp()

4 {

5 Console.WriteLine("Test HongQiCar start-up speed!");

6 }

7 public override void Run()

8 {

9 Console.WriteLine("The HongQiCar run is very quickly!");

10 }

11 public override void Stop()

12 {

13 Console.WriteLine("The slow stop time is 3 second ");

14 }

15 }
BMWCar类：
1 public class BMWCar:Car

2 {

3 public override void StartUp()

4 {

5 Console.WriteLine("The BMWCar start-up speed is very quickly");

6 }

7 public override void Run()

8 {

9 Console.WriteLine("The BMWCar run is quitely fast and safe!!!");

10 }

11 public override void Stop()

12 {

13 Console.WriteLine("The slow stop time is 2 second");

14 }

15 }
app.config
1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>

2 <configuration>

3 <appSettings>

4 <add key="No1" value="HongQiCarFactory"/>

5 <add key="No2" value="BMWCarFactory"/>

6 </appSettings>

7 </configuration>
Program类:
1 class Program

2 {

3 static void Main(string[] args)

4 {

5 Console.WriteLine("Please Enter Factory Method No:");

6 Console.WriteLine("******************************");

7 Console.WriteLine("no Factory Method");

8 Console.WriteLine("1 HongQiCarFactory");

9 Console.WriteLine("2 BMWCarFactory");

10 Console.WriteLine("******************************");

11 int no=Int32.Parse(Console.ReadLine().ToString());

12 string factoryType=ConfigurationManager.AppSettings["No"+no];

13 //CarFactory factory = new HongQiCarFactory();

14 CarFactory factory = (CarFactory)Assembly.Load("FactoryMehtod").CreateInstance("FactoryMehtod." + factoryType); ;

15 Car car=factory.CarCreate();

16 car.StartUp();

17 car.Run();

18 car.Stop();

19

20 }

21 }
Factory Method 模式的几个要点：

Factory Method模式主要用于隔离类对象的使用者和具体类型之间的耦合关系。面对一个经常变化的具体类型，紧耦合关系会导致软件的脆弱。

Factory Method模式通过面向对象的手法，将所要创建的具体对象工作延迟到子类，从而实现一种扩展（而非更改）的策略，较好地解决了这种紧耦合关系。

Factory Mehtod模式解决"单个对象"的需求变化，AbstractFactory模式解决"系列对象"的需求变化，Builder模式解决"对象部分"的需求变化

原型模式(Prototype)

依赖关系倒置：

动机(Motivate):

在软件系统中，经常面临着“某些结构复杂的对象”的创建工作;由于需求的变化，这些对象经常面临着

剧烈的变化,但是它们却拥有比较稳定一致的接口。

如何应对这种变化？如何向“客户程序（使用这些对象的程序）"隔离出“这些易变对象”，从而使得“依赖这些易变对象的客户程序”不随着需求改变而改变？

意图(Intent):

用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。

------《设计模式》GOF

结构图(Struct):

生活例子：

适用性：

1．当一个系统应该独立于它的产品创建，构成和表示时；
2．当要实例化的类是在运行时刻指定时，例如，通过动态装载；
3．为了避免创建一个与产品类层次平行的工厂类层次时；
4．当一个类的实例只能有几个不同状态组合中的一种时。建立相应数目的原型并克隆它们可能比每次用合适的状态手工实例化该类更方便一些。
示意性代码例子：
1 public abstract class NormalActor

2 {

3 public abstract NormalActor clone();

4 }

1 public class NormalActorA:NormalActor

2 {

3 public override NormalActor clone()

4 {

5 Console.WriteLine("NormalActorA is call");

6 return (NormalActor)this.MemberwiseClone();

7

8 }

9 }

1 public class NormalActorB :NormalActor

2 {

3 public override NormalActor clone()

4 {

5 Console.WriteLine("NormalActorB was called");

6 return (NormalActor)this.MemberwiseClone();

7

8 }

9 }

public class GameSystem

{

public void Run(NormalActor normalActor)

{

NormalActor normalActor1 = normalActor.clone();

NormalActor normalActor2 = normalActor.clone();

NormalActor normalActor3 = normalActor.clone();

NormalActor normalActor4 = normalActor.clone();

NormalActor normalActor5 = normalActor.clone();

}

}

class Program

{

static void Main(string[] args)

{

GameSystem gameSystem = new GameSystem();

gameSystem.Run(new NormalActorA());

}

}

如果又需要创建新的对象（flyActor)，只需创建此抽象类，然后具体类进行克隆。

public abstract class FlyActor

{

public abstract FlyActor clone();

}

public class FlyActorB:FlyActor

{

/// <summary>

/// 浅拷贝，如果用深拷贝，可使用序列化

/// </summary>

/// <returns></returns>

public override FlyActor clone()

{

return (FlyActor)this.MemberwiseClone();

}

}

此时，调用的Main()函数只需如下：

class Program

{

static void Main(string[] args)

{

GameSystem gameSystem = new GameSystem();

gameSystem.Run(new NormalActorA(), new FlyActorB());

}

}

Prototype的几个要点：

Prototype模式同样用于隔离类对象的使用者和具体类型（易变类）之间的耦合关系，它同样要求这

些“易变类”拥有“稳定的接口”。

Prototype模式对于“如何创建易变类的实体对象“采用“原型克隆”的方法来做，它使得我们可以

非常灵活地动态创建“拥有某些稳定接口中”的新对象----所需工作仅仅是注册的地方不断地Clone.

Prototype模式中的Clone方法可以利用.net中的object类的memberwiseClone()方法或者序列化来实现深拷贝。

有关创建型模式的讨论：

Singleton模式解决的是实体对象个数的问题。除了Singleton之外，其他创建型模式解决的是都是new 所带来的耦合关系。

Factory Method ,Abstract Factory,Builder都需要一个额外的工厂类来负责实例化“易变对象”，而Prototype则是通过原型（一个特殊的工厂类）来克隆“易变对象”。

如果遇到“易变类”，起初的设计通常从Factory Mehtod开始，当遇到更多的复杂变化时，再考虑重重构为其他三种工厂模式（Abstract Factory,Builder,Prototype)