05 C#設(shè)計模式-抽象工廠模式

1、www.ChinaSA.info Design Patterns 抽象工廠模式抽象工廠模式 劉劉 偉偉 (Sunny) weiliu_ www.ChinaSA.info 大綱 w 產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品族 w 抽象工廠模式概述 w 抽象工廠模式的結(jié)構(gòu)與實現(xiàn) w 抽象工廠模式的應(yīng)用實例 w 開閉原則的傾斜性 w 抽象工廠模式的優(yōu)缺點與適用環(huán)境 www.ChinaSA.info 產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品族 w 工廠方法模式 每個具體工廠每個具體工廠只有一個或者一組重載的工廠方法只有一個或者一組重載的工廠方法，只只 能生產(chǎn)一種產(chǎn)品能生產(chǎn)一種產(chǎn)品，可能會導(dǎo)致系統(tǒng)中存在大量的工廠，可能會導(dǎo)致系統(tǒng)中存在大量的工廠

2、類，勢必會增加系統(tǒng)的開銷類，勢必會增加系統(tǒng)的開銷 w 抽象工廠模式 一個工廠一個工廠可以生產(chǎn)一系列產(chǎn)品（一族產(chǎn)品）可以生產(chǎn)一系列產(chǎn)品（一族產(chǎn)品），極大減，極大減 少了工廠類的數(shù)量少了工廠類的數(shù)量 www.ChinaSA.info 產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品族 w 概念 產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)：產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)：產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)即產(chǎn)品的產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)即產(chǎn)品的繼承結(jié)構(gòu)繼承結(jié)構(gòu) 產(chǎn)品族：產(chǎn)品族：產(chǎn)品族是指由產(chǎn)品族是指由同一個工廠生產(chǎn)的，位于不同同一個工廠生產(chǎn)的，位于不同 產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)中的一組產(chǎn)品產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)中的一組產(chǎn)品 五個產(chǎn)品族，分屬于五個產(chǎn)品族，分屬于 三個不同的產(chǎn)品等級三個不同的產(chǎn)品等級 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) www.ChinaSA

3、.info 抽象工廠模式概述 w 模式動機 當系統(tǒng)所提供的工廠生產(chǎn)的具體產(chǎn)品并不是一個簡單的對象，而當系統(tǒng)所提供的工廠生產(chǎn)的具體產(chǎn)品并不是一個簡單的對象，而 是是多個位于不同產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)、屬于不同類型的具體產(chǎn)品時就可多個位于不同產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)、屬于不同類型的具體產(chǎn)品時就可 以使用抽象工廠模式以使用抽象工廠模式 抽象工廠模式是抽象工廠模式是所有形式的工廠模式中最為抽象和最具一般性的所有形式的工廠模式中最為抽象和最具一般性的 一種形式一種形式 www.ChinaSA.info 抽象工廠模式概述 w 抽象工廠模式的定義 對象創(chuàng)建型對象創(chuàng)建型模式模式 抽象工廠模式：抽象工廠模式：提供一個創(chuàng)建一系列相關(guān)或

4、相互依賴對象創(chuàng)建一系列相關(guān)或相互依賴對象 的接口的接口，而無須指定它們具體的類。 Abstract Factory Pattern: Provide an interface for creating families of related or dependent objects without specifying their concrete classes. www.ChinaSA.info 抽象工廠模式概述 w 抽象工廠模式的定義 又稱為又稱為工具工具(Kit)模式模式 抽象工廠模式中的具體工廠不只是創(chuàng)建一種產(chǎn)品，它抽象工廠模式中的具體工廠不只是創(chuàng)建一種產(chǎn)品，它 負責創(chuàng)建一族產(chǎn)品負責

5、創(chuàng)建一族產(chǎn)品 當當一個工廠等級結(jié)構(gòu)可以創(chuàng)建出分屬于不同產(chǎn)品等級一個工廠等級結(jié)構(gòu)可以創(chuàng)建出分屬于不同產(chǎn)品等級 結(jié)構(gòu)的一個產(chǎn)品族中的所有對象時結(jié)構(gòu)的一個產(chǎn)品族中的所有對象時，抽象工廠模式比抽象工廠模式比 工廠方法模式更為簡單、更有效率工廠方法模式更為簡單、更有效率 www.ChinaSA.info 抽象工廠模式的結(jié)構(gòu)與實現(xiàn) w 抽象工廠模式的結(jié)構(gòu) ConcreteProductA1 AbstractProductA ConcreteFactory1 + + CreateProductA () CreateProductB () . : AbstractProductA : AbstractProd

6、uctB AbstractFactory + + CreateProductA () CreateProductB () . : AbstractProductA : AbstractProductB Client ConcreteFactory2 + + CreateProductA () CreateProductB () . : AbstractProductA : AbstractProductB ConcreteProductA2 ConcreteProductB1 AbstractProductB ConcreteProductB2 www.ChinaSA.info 抽象工廠模式的

7、結(jié)構(gòu)與實現(xiàn) w 抽象工廠模式的結(jié)構(gòu) 抽象工廠模式包含以下抽象工廠模式包含以下4個角色：個角色： AbstractFactory（抽象工廠） ConcreteFactory（具體工廠） AbstractProduct（抽象產(chǎn)品） ConcreteProduct（具體產(chǎn)品） www.ChinaSA.info 抽象工廠模式的結(jié)構(gòu)與實現(xiàn) w 抽象工廠模式的實現(xiàn) 典型的抽象工廠類代碼：典型的抽象工廠類代碼： abstract class AbstractFactory public abstract AbstractProductA CreateProductA(); /工廠方法一工廠方法一 publi

8、c abstract AbstractProductB CreateProductB(); /工廠方法二工廠方法二 www.ChinaSA.info 抽象工廠模式的結(jié)構(gòu)與實現(xiàn) w 抽象工廠模式的實現(xiàn) 典型的具體工廠類代碼：典型的具體工廠類代碼： class ConcreteFactory1 : AbstractFactory /工廠方法一工廠方法一 public override AbstractProductA CreateProductA() return new ConcreteProductA1(); /工廠方法二工廠方法二 public override AbstractProduc

9、tB CreateProductB() return new ConcreteProductB1(); www.ChinaSA.info 抽象工廠模式的應(yīng)用實例 w 實例說明 某軟件公司要開發(fā)一套界面皮膚庫，可以對基于.NET平臺的桌面軟件進行界面 美化。用戶在使用時可以通過菜單來選擇皮膚，不同的皮膚將提供視覺效果不同 的按鈕、文本框、組合框等界面元素，例如春天(Spring)風(fēng)格的皮膚將提供淺綠色 的按鈕、綠色邊框的文本框和綠色邊框的組合框，而夏天(Summer)風(fēng)格的皮膚則 提供淺藍色的按鈕、藍色邊框的文本框和藍色邊框的組合框，其結(jié)構(gòu)示意圖如下 圖所示： 該皮膚庫需要具備良好的靈活性和可擴

10、展性，用戶可以自由選擇不同的皮膚， 開發(fā)人員可以在不修改既有代碼的基礎(chǔ)上增加新的皮膚。 現(xiàn)使用抽象工廠模式來設(shè)計該界面皮膚庫。 界面皮膚庫結(jié)構(gòu)示意圖界面皮膚庫結(jié)構(gòu)示意圖 www.ChinaSA.info 抽象工廠模式的應(yīng)用實例 w 實例類圖 界面皮膚庫結(jié)構(gòu)圖界面皮膚庫結(jié)構(gòu)圖 SpringSkinFactory + + + CreateButton () CreateTextField () CreateComboBox () . : Button : TextField : ComboBox SkinFactory + + + CreateButton () CreateTextField (

11、) CreateComboBox () . : Button : TextField : ComboBox Client SummerSkinFactory + + + CreateButton () CreateTextField () CreateComboBox () . : Button : TextField : ComboBox SpringButton + Display () . : void Button + Display () . : void SummerButton + Display () . : void SpringTextField + Display ()

12、. : void TextField + Display () . : void SummerTextField + Display () . : void SpringComboBox + Display () . : void ComboBox + Display () . : void SummerComboBox + Display () . : void www.ChinaSA.info 抽象工廠模式的應(yīng)用實例 w 實例代碼 (1) Button：按鈕接口，充當抽象產(chǎn)品：按鈕接口，充當抽象產(chǎn)品 (2) SpringButton：Spring按鈕類，充當具體產(chǎn)品按鈕類，充當具體產(chǎn)品 (

13、3) SummerButton：Summer按鈕類，充當具體產(chǎn)品按鈕類，充當具體產(chǎn)品 (4) TextField：文本框接口，充當抽象產(chǎn)品：文本框接口，充當抽象產(chǎn)品 (5) SpringTextField：Spring文本框類，充當具體產(chǎn)品文本框類，充當具體產(chǎn)品 (6) SummerTextField：Summer文本框類，充當具體產(chǎn)品文本框類，充當具體產(chǎn)品 (7) ComboBox：組合框接口，充當抽象產(chǎn)品：組合框接口，充當抽象產(chǎn)品 (8) SpringComboBox：Spring組合框類，充當具體產(chǎn)品組合框類，充當具體產(chǎn)品 (9) SummerComboBox：Summer組合框類，充當

14、具體產(chǎn)品組合框類，充當具體產(chǎn)品 (10) SkinFactory：界面皮膚工廠接口，充當抽象工廠：界面皮膚工廠接口，充當抽象工廠 (11) SpringSkinFactory：Spring皮膚工廠，充當具體工廠皮膚工廠，充當具體工廠 (12) SummerSkinFactory：Summer皮膚工廠，充當具體工廠皮膚工廠，充當具體工廠 (13) 配置文件配置文件App.config (14) Program：客戶端測試類：客戶端測試類 演示演示 參考代碼參考代碼 (DesignPatternAbstr actFactorySample) www.ChinaSA.info 抽象工廠模式的應(yīng)用實例

15、 w 結(jié)果及分析 更換皮膚，只需修改配置文件更換皮膚，只需修改配置文件 www.ChinaSA.info 開閉原則的傾斜性 w 增加產(chǎn)品族 對于增加新的產(chǎn)品族對于增加新的產(chǎn)品族，抽象工廠模式很好地，抽象工廠模式很好地支持支持了了開開 閉原則閉原則，只需要增加具體產(chǎn)品并對應(yīng)增加一個新的具，只需要增加具體產(chǎn)品并對應(yīng)增加一個新的具 體工廠，對已有代碼無須做任何修改體工廠，對已有代碼無須做任何修改 w 增加新的產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu) 對于增加新的產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)對于增加新的產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)，需要修改所有的工廠角，需要修改所有的工廠角 色，包括抽象工廠類，在所有的工廠類中都需要增加色，包括抽象工廠類，在所有的工廠類中都需

16、要增加 生產(chǎn)新產(chǎn)品的方法，生產(chǎn)新產(chǎn)品的方法，違背了開閉原則違背了開閉原則 www.ChinaSA.info 抽象工廠模式的優(yōu)缺點與適用環(huán)境 w 模式優(yōu)點 隔離了具體類的生成隔離了具體類的生成，使得客戶端并，使得客戶端并 不需要知道什么被創(chuàng)建不需要知道什么被創(chuàng)建 當一個產(chǎn)品族中的多個對象被設(shè)計成當一個產(chǎn)品族中的多個對象被設(shè)計成 一起工作時，它一起工作時，它能夠保證客戶端始終能夠保證客戶端始終 只使用同一個產(chǎn)品族中的對象只使用同一個產(chǎn)品族中的對象 增加新的產(chǎn)品族很方便增加新的產(chǎn)品族很方便，無須修改已，無須修改已 有系統(tǒng)，有系統(tǒng)，符合開閉原則符合開閉原則 www.ChinaSA.info 抽象工廠模式的優(yōu)缺點與適用環(huán)境 w 模式缺點 增加新的產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)麻煩增加新的產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)麻煩，需要對原，需要對原 有系統(tǒng)進行較大的修改，甚至需要修改有系統(tǒng)進行較大的修改，甚至需要修改 抽象層代碼，這顯然會帶來較大的不便，抽象層代碼，這顯然會帶來較大的不便， 違背了開閉原則違背了開閉原則 www.ChinaSA.info 抽象工廠模式的優(yōu)缺點與適用環(huán)境 w 模式適用環(huán)境 一個系統(tǒng)一個系統(tǒng)不應(yīng)當依賴于產(chǎn)品類實例如何被創(chuàng)不應(yīng)當依賴于產(chǎn)品類