設計模式簡單工廠模式課件實用教案

1、大綱(dgng)w 創(chuàng)建型模式w 簡單工廠模式概述w 簡單工廠模式的結構與實現(xiàn)w 簡單工廠模式的應用(yngyng)實例w 創(chuàng)建對象與使用對象w 簡單工廠模式的簡化w 簡單工廠模式的優(yōu)缺點與適用環(huán)境第1頁/共30頁第一頁，共30頁。創(chuàng)建(chungjin)型模式 創(chuàng)建型模式(Creational Pattern)關注對象的創(chuàng)建過程 創(chuàng)建型模式對類的實例化過程進行了抽象，能夠將軟件模塊中對象的創(chuàng)建和對象的使用分離，對用戶隱藏了類的實例的創(chuàng)建細節(jié) 創(chuàng)建型模式描述如何將對象的創(chuàng)建和使用分離，讓用戶在使用對象時無須關心對象的創(chuàng)建細節(jié)，從而降低系統(tǒng)的耦合度，讓設計方案更易于修改(xigi)和擴展第2頁/

2、共30頁第二頁，共30頁。創(chuàng)建(chungjin)型模式 創(chuàng)建(chungjin)型模式關注點 創(chuàng)建(chungjin)什么(What) 由誰創(chuàng)建(chungjin)(Who) 何時創(chuàng)建(chungjin)(When)創(chuàng)建對象使用(shyng)對象第3頁/共30頁第三頁，共30頁。創(chuàng)建(chungjin)型模式 創(chuàng)建(chungjin)型模式一覽表模式名稱模式名稱定定 義義學習難度學習難度使用頻率使用頻率簡單工廠模式簡單工廠模式(Simple Factory Pattern)定義一個工廠類，它可以根據(jù)參數(shù)定義一個工廠類，它可以根據(jù)參數(shù)的不同返回不同類的實例，被創(chuàng)建的不同返回不同類的實例，被創(chuàng)建

3、的實例通常都具有共同的父類。的實例通常都具有共同的父類。工廠方法模式工廠方法模式(Factory Method Pattern)定義一個用于創(chuàng)建對象的接口，但定義一個用于創(chuàng)建對象的接口，但是讓子類決定將哪一個類實例化。是讓子類決定將哪一個類實例化。工廠方法模式讓一個類的實例化延工廠方法模式讓一個類的實例化延遲到其子類。遲到其子類。抽象工廠模式抽象工廠模式(Abstract Factory Pattern)提供一個創(chuàng)建一系列相關或相互依提供一個創(chuàng)建一系列相關或相互依賴對象的接口，而無須指定它們具賴對象的接口，而無須指定它們具體的類。體的類。建造者模式建造者模式(Builder Pattern)將

4、一個復雜對象的構建與它的表示將一個復雜對象的構建與它的表示分離，使得同樣的構建過程可以創(chuàng)分離，使得同樣的構建過程可以創(chuàng)建不同的表示。建不同的表示。原型模式原型模式(Prototype Pattern)使用原型實例指定待創(chuàng)建對象的類使用原型實例指定待創(chuàng)建對象的類型，并且通過復制這個原型來創(chuàng)建型，并且通過復制這個原型來創(chuàng)建新的對象。新的對象。單例單例模式模式(Singleton Pattern)確保一個類只有一個實例，并提供確保一個類只有一個實例，并提供一個全局訪問點來訪問這個唯一實一個全局訪問點來訪問這個唯一實例。例。第4頁/共30頁第四頁，共30頁。簡單工廠(gngchng)模式概述簡單工廠簡

5、單工廠(gngchng)模式示意圖模式示意圖客戶端工廠(gngchng)產品參數(shù)第5頁/共30頁第五頁，共30頁。簡單工廠模式(msh)概述 簡單工廠模式基本實現(xiàn)流程 具體產品類：將需要創(chuàng)建的各種不同產品對象的相關代碼封裝到具體產品類中 抽象產品類：將具體產品類公共的代碼進行抽象和提取后封裝在一個抽象產品類中 工廠類：提供一個工廠類用于創(chuàng)建各種產品，在工廠類中提供一個創(chuàng)建產品的工廠方法，該方法可以根據(jù)所傳入參數(shù)的不同創(chuàng)建不同的具體產品對象 客戶端：只需調用工廠類的工廠方法并傳入相應(xingyng)的參數(shù)即可得到一個產品對象第6頁/共30頁第六頁，共30頁。簡單(jindn)工廠模式概述 簡單

6、工廠模式定義 類創(chuàng)建(chungjin)型模式簡單工廠模式簡單工廠模式 (Simple Factory Pattern)：定義一個工廠類，它可以根據(jù)參數(shù)的不同返回不同類的實例根據(jù)參數(shù)的不同返回不同類的實例，被創(chuàng)建的實例通常都具有共同的父類具有共同的父類。第7頁/共30頁第七頁，共30頁。簡單(jindn)工廠模式概述 簡單工廠模式定義 在簡單工廠模式中用于創(chuàng)建實例的方法通常是靜態(tài)( jngti)(static)方法，因此又被稱為靜態(tài)( jngti)工廠方法(Static Factory Method)模式 要點：如果需要什么，只需要傳入一個正確的參數(shù)，就可以獲取所需要的對象，而無須知道其創(chuàng)建細

7、節(jié)第8頁/共30頁第八頁，共30頁。簡單工廠模式的結構(jigu)與實現(xiàn) 簡單工廠模式(msh)結構if(arg.Equals(A) return new ConcreteProductA();else if(arg.Equals(B) return new ConcreteProductB();else .ConcreteProductAProductFactory+ FactoryMethod (string arg).: ProductConcreteProductB第9頁/共30頁第九頁，共30頁。簡單工廠模式(msh)的結構與實現(xiàn) 簡單工廠模式(msh)結構 簡單工廠模式(msh)包

8、含如下3個角色： Factory（工廠角色） Product（抽象產品角色） ConcreteProduct（具體產品角色）第10頁/共30頁第十頁，共30頁。簡單工廠模式的結構(jigu)與實現(xiàn) 簡單工廠模式實現(xiàn) 典型的抽象產品(chnpn)類代碼：abstract class Product /所有產品類的公共業(yè)務方法所有產品類的公共業(yè)務方法public void MethodSame() /公共方法的實現(xiàn)公共方法的實現(xiàn)/聲明抽象業(yè)務方法聲明抽象業(yè)務方法public abstract void MethodDiff();第11頁/共30頁第十一頁，共30頁。簡單工廠模式(msh)的結構與實

9、現(xiàn) 簡單工廠模式實現(xiàn) 典型的具體產品(chnpn)類代碼：class ConcreteProductA : Product /實現(xiàn)業(yè)務方法實現(xiàn)業(yè)務方法 public override void MethodDiff() /業(yè)務方法的實現(xiàn)業(yè)務方法的實現(xiàn) 第12頁/共30頁第十二頁，共30頁。簡單(jindn)工廠模式的結構與實現(xiàn) 簡單工廠模式實現(xiàn) 典型(dinxng)的工廠類代碼：class Factory /靜態(tài)工廠方法靜態(tài)工廠方法 public static Product GetProduct(string arg) Product product = null; if (arg.Equa

10、ls(A) product = new ConcreteProductA(); /初始化設置初始化設置product else if (arg.Equals(B) product = new ConcreteProductB(); /初始化設置初始化設置product return product; 第13頁/共30頁第十三頁，共30頁。簡單工廠模式(msh)的結構與實現(xiàn) 簡單( jindn)工廠模式實現(xiàn) 典型的客戶端代碼：class Program static void Main(string args) Product product; product = Factory.GetProd

11、uct(A); /通過工廠類創(chuàng)建產品對象通過工廠類創(chuàng)建產品對象 product.MethodSame(); product.MethodDiff(); 第14頁/共30頁第十四頁，共30頁。簡單工廠(gngchng)模式的應用實例 實例(shl)說明某軟件公司要基于C#語言開發(fā)一套圖表庫，該圖表庫可以為應用系統(tǒng)提供多種不同外觀的圖表，例如柱狀圖(HistogramChart)、餅狀圖(PieChart)、折線圖(LineChart)等。該軟件公司圖表庫設計人員希望為應用系統(tǒng)開發(fā)人員提供一套靈活易用的圖表庫，通過設置不同的參數(shù)即可得到不同類型的圖表，而且可以較為方便地對圖表庫進行擴展，以便能夠在

12、將來增加一些新類型的圖表?，F(xiàn)使用簡單工廠模式來設計該圖表庫。第15頁/共30頁第十五頁，共30頁。簡單工廠模式的應用(yngyng)實例 實例(shl)類圖圖表(tbio)庫結構圖第16頁/共30頁第十六頁，共30頁。簡單工廠(gngchng)模式的應用實例 實例代碼 (1) Chart：抽象圖表接口，充當(chngdng)抽象產品類 (2) HistogramChart：柱狀圖類，充當(chngdng)具體產品類 (3) PieChart：餅狀圖類，充當(chngdng)具體產品類 (4) LineChart：折線圖類，充當(chngdng)具體產品類 (5) ChartFactory：圖表

13、工廠類，充當(chngdng)工廠類 (6) Program：客戶端測試類演示演示參考參考(cnko)代碼代碼 (DesignPatternSimpleFactory)第17頁/共30頁第十七頁，共30頁。簡單工廠模式的應用(yngyng)實例 結果( ji gu)及分析 引入配置文件：App.configChart chart;chart = ChartFactory.GetChart(histogram); /通過靜態(tài)工廠方法創(chuàng)建通過靜態(tài)工廠方法創(chuàng)建產品產品 using System.Configuration; Chart chart;/讀取配置文件讀取配置文件string chartS

14、tr = ConfigurationManager.AppSettingschartType;chart = ChartFactory.GetChart(chartStr); /通過靜態(tài)工廠方法創(chuàng)建產品通過靜態(tài)工廠方法創(chuàng)建產品第18頁/共30頁第十八頁，共30頁。創(chuàng)建對象與使用(shyng)對象 C#語言創(chuàng)建對象的幾種方式 使用new關鍵字直接創(chuàng)建對象 通過反射(fnsh)機制創(chuàng)建對象 通過克隆方法創(chuàng)建對象 通過工廠類創(chuàng)建對象第19頁/共30頁第十九頁，共30頁。創(chuàng)建對象與使用(shyng)對象 實例(shl)分析 使用new關鍵字創(chuàng)建對象class Loginprivate UserDAO

15、udao;public Login() udao = new OracleUserDAO(); /創(chuàng)建對象創(chuàng)建對象public void Execute() /其他代碼udao.FindUserById(); /使用對象使用對象/其他代碼若改為SQLServerUserDAO必須修改源代碼，違背開閉(ki b)原則第20頁/共30頁第二十頁，共30頁。創(chuàng)建對象與使用(shyng)對象 實例(shl)分析 引入工廠類UserDAOFactory第21頁/共30頁第二十一頁，共30頁。創(chuàng)建對象與使用(shyng)對象 實例分析 引入工廠類UserDAOFactory 如果UserDAO的某個子類的

16、構造函數(shù)發(fā)生改變(gibin)或者需要添加或移除不同的子類，只要維護UserDAOFactory的代碼，不會影響到Login 如果UserDAO的接口發(fā)生改變(gibin)，例如添加、移除方法或改變(gibin)方法名，只需要修改Login，不會給UserDAOFactory帶來任何影響兩個類A和B之間的關系應該僅僅是A創(chuàng)建B或者是A使用(shyng)B，而不能兩種關系都有。將對象的創(chuàng)建和使用(shyng)分離，使得系統(tǒng)更加符合單一職責原則，有利于對功能的復用和系統(tǒng)的維護。第22頁/共30頁第二十二頁，共30頁。創(chuàng)建對象與使用(shyng)對象 將對象的創(chuàng)建與使用分離的其他好處 防止用來實例化

17、一個類的數(shù)據(jù)(shj)和代碼在多個類中到處都是，可以將有關創(chuàng)建的知識搬移到一個工廠類中，解決代碼重復、創(chuàng)建蔓延的問題 構造函數(shù)的名字都與類名相同，從構造函數(shù)和參數(shù)列表中大家很難了解不同構造函數(shù)所構造的產品的差異 將對象的創(chuàng)建過程封裝在工廠類中，可以提供一系列名字完全不同的工廠方法，每一個工廠方法對應一個構造函數(shù)，客戶端可以以一種更加可讀、易懂的方式來創(chuàng)建對象第23頁/共30頁第二十三頁，共30頁。創(chuàng)建對象與使用(shyng)對象 何時(h sh)不需要工廠？ 無須為系統(tǒng)中的每一個類都配備一個工廠類 如果一個類很簡單，而且不存在太多變化，其構造過程也很簡單，此時就無須為其提供工廠類，直接在使用之

18、前實例化即可 否則會導致工廠泛濫，增加系統(tǒng)的復雜度 例如：string類第24頁/共30頁第二十四頁，共30頁。簡單工廠(gngchng)模式的簡化 將抽象產品類和工廠(gngchng)類合并，將靜態(tài)工廠(gngchng)方法移至抽象產品類中第25頁/共30頁第二十五頁，共30頁。簡單工廠模式(msh)的優(yōu)缺點與適用環(huán)境 模式優(yōu)點 實現(xiàn)了對象(duxing)創(chuàng)建和使用的分離 客戶端無須知道所創(chuàng)建的具體產品類的類名，只需要知道具體產品類所對應的參數(shù)即可 通過引入配置文件，可以在不修改任何客戶端代碼的情況下更換和增加新的具體產品類，在一定程度上提高了系統(tǒng)的靈活性第26頁/共30頁第二十六頁，共30頁。簡單工廠(gngchng)模式的優(yōu)缺點與適用環(huán)境 模式缺點 工廠類集中了所有產品的創(chuàng)建邏輯，職責過重，一旦(ydn)不能正常工作，整個系統(tǒng)都要受到影響 增加系統(tǒng)中類的個數(shù)（引入了新的工廠類）