C#设计模式之工厂

IronMan之工厂

前言

实用为主，学一些用得到的技术更能在如今的社会里保命。虽然在日常的工作中设计模式不是经常的用到，但是呢，学习它只有好处没有坏处。

设计模式像是一种“标签”，它是代码编写者思想的体现。有木有感觉到这样很便捷？看到一些代码的时候就很清楚的了解编写者的思想了，这是为什么呢？因为编写者们用了“标签”，而你恰恰是知道“标签”意思的。跟一异曲同工，在学习框架、了解框架的对象模型的时候，“标签”是时常出现，如果你不了解“标签”的意思那多痛苦啊！！！！！还有好多，不去一一阐述了。

工作中需求的变更时常令我们头疼不已，总是要按着需求来重新的修改代码，然后发布新的产品版本，或者是出更新包。在需求变更中，对应着代码也要修改，但是这修改也是分层次的。比如修改的模板在当初设计的时候遵循了开闭原则（OCP）的话，代码的修改就变的轻松的多了。

我想制造出一个像电影《钢铁侠》里面那样的的一身盔甲，又或者说是机器吧，我把这个想法告诉了我的朋友们，他们都认为我疯了。

好吧，我说的是用代码抽象的制造出”钢铁侠“

废话不多说，下面这个系列是用钢铁侠（IronMan)作为主题的设计模式今天来学习简单工厂模式、工厂方法模式、以及抽象工厂模式。

问题的发现

需求：

“玩具厂”有一天找到我说：“Jin叫兽我们这需要一些部件，我们会提供“图纸”，请您帮忙制造，您看有问题吗？”。

我：“当然没有问题了。很乐意帮助你们”。

“玩具厂”：“噢！好的。Jin叫兽，时间方面还有什么问题嘛？”

我：“没问题的，我会尽快的”。

“玩具厂”：“那真的太感谢您了，Jin叫兽。我们就不打扰您了，先走了。”

我：“晚上一起吃顿饭吧”。

“玩具厂”：“Jin叫兽不必客气啊”。

我：“好，你们慢走”。

生产车间：

“一点挑战性都没有，随随便便就制造出来了。先从组成‘钢铁侠’的部件开始生产吧。”

既然是这样，那就从部件开始生产吧。

这里是“玩具厂”提供的“钢铁侠”右臂的“图纸”：

<code>1 </code><code>public</code> <code>class</code> <code>RightHandComponent</code>

<code>3 </code><code>public</code> <code>RightHandComponent()</code>

<code>5 </code><code>this</code><code>.strName = </code><code>"毅代先锋号一代右部件"</code><code>;</code>

<code>8 </code><code>public</code> <code>RightHandComponent(</code><code>string</code> <code>strname)</code>

<code>10 </code><code>this</code><code>.strName = strname;</code>

<code>12 </code><code>private</code> <code>string</code> <code>strName = </code><code>string</code><code>.Empty;</code>

<code>13 </code><code>public</code> <code>string</code> <code>Name</code>

<code>15 </code><code>get</code> <code>{ </code><code>return</code> <code>strName; }</code>

<code>16 </code><code>set</code> <code>{ strName = value; }</code>

还有一个左臂部件的“图纸”：

<code>1 </code><code>public</code> <code>class</code> <code>LeftHandComponent</code>

<code>3 </code><code>public</code> <code>LeftHandComponent()</code>

<code>5 </code><code>this</code><code>.strName = </code><code>"毅代先锋号一代左部件"</code><code>;</code>

<code>7 </code><code>private</code> <code>string</code> <code>strName = </code><code>string</code><code>.Empty;</code>

<code>8 </code><code>public</code> <code>string</code> <code>Name</code>

<code>10 </code><code>get</code> <code>{ </code><code>return</code> <code>strName; }</code>

<code>11 </code><code>set</code> <code>{ strName = value; }</code>

还有若干“图纸”…… 不在这篇一一列举了，在后面文章中会全面的讲解到。

开始生产

<code>RightHandComponent rightcomponent = </code><code>new</code> <code>RightHandComponent();</code>

<code>LeftHandComponent leftcomponent = </code><code>new</code> <code>LeftHandComponent();</code>

若干的部件

被我一个个的按照图纸给制造了出来。

这样就可以拿rightcomponent、leftcomponent……等等的一些制造好的部件组装了。

我也可以给“玩具厂”打电话了，可以交货收钱。可是电话打完情况又变了，

中间的对话就不说了，“玩具厂”的意思就是这样的。比如说“运输途中”出现“损坏”，他们希望用一个很快捷便利的方式能得到部件。

简单工厂

嗯，我想了一下，不过对于我Jin叫兽来说都是小事，待我造出来一台部件生产器来。他们拿着机器自己回家生产不就ok了。

<code>public</code> <code>class</code> <code>IronManComponentFactory</code>

<code>public</code> <code>static</code> <code>object</code> <code>CreateComponent(</code><code>string</code> <code>comname)</code>

<code>switch</code> <code>(comname)</code>

<code>case</code> <code>"RightCom"</code><code>:</code>

<code>return</code> <code>new</code> <code>RightHandComponent();</code>

<code>case</code> <code>"LeftCom"</code><code>:</code>

<code>return</code> <code>new</code> <code>LeftHandComponent();</code>

<code>return</code> <code>null</code><code>;</code>

这样生产的“机器”就好了，我得自己试用一下，看看效果怎么样。

<code>1 RightHandComponent rightcomponent = IronManComponentFactory.CreateComponent(</code><code>"RightCom"</code><code>) </code><code>as</code> <code>RightHandComponent;</code>

<code>2 LeftHandComponent leftcomponent = IronManComponentFactory.CreateComponent(</code><code>"LeftCom"</code><code>) </code><code>as</code> <code>LeftHandComponent;</code>

那我们就来看一下这个所谓的“部件规范说明书”

<code>1 </code><code>public</code> <code>abstract</code> <code>class</code> <code>Component</code>

<code>3 </code><code>private</code> <code>string</code> <code>strName = </code><code>string</code><code>.Empty;</code>

<code>7 </code><code>public</code> <code>string</code> <code>Name</code>

<code>9 </code><code>get</code> <code>{ </code><code>return</code> <code>strName; }</code>

<code>10 </code><code>set</code> <code>{ strName = value; }</code>

<code>15 </code><code>public</code> <code>abstract</code> <code>void</code> <code>Self_Described();</code>

看完这个“部件规范说明书”，我已经无力吐槽，没办法了，只有重新设计部件了，“图纸”要重新绘制，因为要按照那该死的“规范说明书”。

再看一下各个部件的“图纸”

<code>1 </code><code>public</code> <code>class</code> <code>RightHandComponent:Component</code>

<code>5 </code><code>base</code><code>.Name = </code><code>"毅代先锋号一代右部件"</code><code>;</code>

<code>6 </code><code>//fWeight=材质输出</code>

<code>10 </code><code>base</code><code>.Name = strname;</code>

<code>12 </code><code>public</code> <code>override</code> <code>void</code> <code>Self_Described()</code>

<code>14 Console.WriteLine(</code><code>base</code><code>.Name);</code>

<code>17 </code><code>public</code> <code>class</code> <code>LeftHandComponent:Component</code>

<code>19 </code><code>public</code> <code>LeftHandComponent()</code>

<code>21 </code><code>base</code><code>.Name = </code><code>"毅代先锋号一代左部件"</code><code>;</code>

<code>23 </code><code>public</code> <code>LeftHandComponent(</code><code>string</code> <code>strname)</code>

<code>25 </code><code>base</code><code>.Name = strname;</code>

<code>27 </code><code>public</code> <code>override</code> <code>void</code> <code>Self_Described()</code>

<code>29 Console.WriteLine(</code><code>base</code><code>.Name);</code>

等等一些部件……

这下我再把原来的搭好的“生产机器”拆了，内部修改一下，来看一下修改后的“机器”

<code>1 </code><code>public</code> <code>class</code> <code>IronManComponentFactory</code>

<code>3 </code><code>public</code> <code>static</code> <code>Component CreateComponent(</code><code>string</code> <code>comname)</code>

<code>5 </code><code>switch</code> <code>(comname)</code>

<code>7 </code><code>case</code> <code>"RightCom"</code><code>:</code>

<code>8 </code><code>return</code> <code>new</code> <code>RightHandComponent();</code>

<code>9 </code><code>case</code> <code>"LeftCom"</code><code>:</code>

<code>10 </code><code>return</code> <code>new</code> <code>LeftHandComponent();</code>

<code>13 </code><code>return</code> <code>null</code><code>;</code>

自己来测试一下：

<code>1 Component rightcomponent = IronManComponentFactory.CreateComponent(</code><code>"RightCom"</code><code>);</code>

<code>2 Component leftcomponent = IronManComponentFactory.CreateComponent(</code><code>"LeftCom"</code><code>);</code>

<code>3 rightcomponent.Self_Described();</code>

<code>4 leftcomponent.Self_Described();</code>

于是，我很放心的就交给了“玩具厂”使用了，还得了个好评。

工厂方法

好景不长，“玩具厂”再次来电，提出一个要求，想让我的“生产机器”里面还可以生产更多的符合“部件规范说明书”的部件。

这样说来是要改装“生产机器”了。可以说“玩具厂”是故意的，绝对是故意的。这下整蒙圈了，亏血本了，“生产机器”又要拆了…… 直接来看“生产机器”的图纸

<code>1 </code><code>public</code> <code>abstract</code> <code>class</code> <code>IronManComponentFactory</code>

<code>3 </code><code>protected</code> <code>string</code> <code>factoryName = </code><code>string</code><code>.Empty;</code>

<code>4 </code><code>protected</code> <code>void</code> <code>InitDataMessage()</code>

<code>6 Console.WriteLine(</code><code>"生产机器:"</code> <code>+ factoryName + </code><code>".准备就绪"</code><code>);</code>

<code>8 </code><code>public</code> <code>abstract</code> <code>Component CreateComponent();</code>

<code>10 </code><code>public</code> <code>class</code> <code>RightComFactory:IronManComponentFactory</code>

<code>13 </code><code>public</code> <code>override</code> <code>Component CreateComponent()</code>

<code>15 </code><code>base</code><code>.factoryName = </code><code>"右臂部件生产器"</code><code>;</code>

<code>16 InitDataMessage();</code>

<code>17 </code><code>return</code> <code>new</code> <code>RightHandComponent();</code>

<code>20 </code><code>public</code> <code>class</code> <code>LeftComFactory:IronManComponentFactory</code>

<code>23 </code><code>public</code> <code>override</code> <code>Component CreateComponent()</code>

<code>25 </code><code>base</code><code>.factoryName = </code><code>"左臂部件生产器"</code><code>;</code>

<code>26 InitDataMessage();</code>

<code>27 </code><code>return</code> <code>new</code> <code>LeftHandComponent();</code>

<code>30 </code><code>public</code> <code>class</code> <code>PottingFactrory</code>

<code>37 </code><code>public</code> <code>static</code> <code>Component ComExit(IronManComponentFactory comFactory)</code>

<code>39 </code><code>if</code> <code>(comFactory != </code><code>null</code><code>)</code>

<code>41 </code><code>return</code> <code>comFactory.CreateComponent();</code>

<code>43 </code><code>return</code> <code>null</code><code>;</code>

我们通过“取件口”取件

<code>1 Component component = PottingFactrory.ComExit(</code><code>new</code> <code>RightComFactory());</code>

<code>2 component.Self_Described();</code>

我们只要通过更换“生产插件”，从“取件口”获得不同的部件。或者更改需求，又要生产符合“规范说明书”的另一些产品的时候，可以自定义来实现“生产插件”，插入“生产机器”即可。

这样可以送给“玩具厂”使用了。这次得到了很好的一个评价，我也可以休息一下了。

这里的工厂方法是开闭原则（OCP)的实现，很优雅的显示出了设计原则和设计模式的美。

抽象工厂

“对，没错。‘玩具厂’又来了……。”

这次“玩具厂”是把Iron部件升级了，二代部件出来了，是在一代的基础上做了一些个性化的设计。来看新增部件的“图纸”

<code>1 </code><code>public</code> <code>class</code> <code>RightHandComponent2 : Component</code>

<code>3 </code><code>public</code> <code>RightHandComponent2() : </code><code>this</code><code>(</code><code>"毅代先锋号二代右部件"</code><code>) { }</code>

<code>4 </code><code>public</code> <code>RightHandComponent2(</code><code>string</code> <code>strname)</code>

<code>6 </code><code>base</code><code>.Name = strname;</code>

<code>8 </code><code>public</code> <code>override</code> <code>void</code> <code>Self_Described()</code>

<code>10 Console.WriteLine(</code><code>"自描述：我是->"</code> <code>+ </code><code>base</code><code>.Name);</code>

<code>14 </code><code>public</code> <code>class</code> <code>LeftHandComponent2 : Component</code>

<code>16 </code><code>public</code> <code>LeftHandComponent2() : </code><code>this</code><code>(</code><code>"毅代先锋号一代左部件"</code><code>) { }</code>

<code>17 </code><code>public</code> <code>LeftHandComponent2(</code><code>string</code> <code>strname)</code>

<code>19 </code><code>base</code><code>.Name = strname;</code>

<code>21 </code><code>public</code> <code>override</code> <code>void</code> <code>Self_Described()</code>

<code>23 Console.WriteLine(</code><code>"自描述：我是->"</code> <code>+ </code><code>base</code><code>.Name);</code>

按照“规范说明书”，添加了两张“图纸”，它们分别是二代的左右手部件。

部件的整体结构没怎么变，但是“生产机器”的“规范说明”就要更改了，以为在上面说到的“生产插件”也要重新更改。

先来看一下“生产机器”的“规范说明”：

<code>1 </code><code>public</code> <code>abstract</code> <code>class</code> <code>IronManComponentFactory</code>

<code>3 </code><code>protected</code> <code>string</code> <code>factoryName = </code><code>string</code><code>.Empty;</code>

<code>4 </code><code>protected</code> <code>void</code> <code>InitDataMessage()</code>

<code>6 Console.WriteLine(</code><code>"生产机器:"</code> <code>+ factoryName + </code><code>".准备就绪"</code><code>);</code>

<code>8 </code><code>public</code> <code>abstract</code> <code>Component CreateComponent();</code>

<code>9 </code><code>public</code> <code>abstract</code> <code>Component CreateComponent2();</code>

当然喽，“规范说明”都改了，那上面说过的两个生产插件也得改了：

<code>1 </code><code>public</code> <code>class</code> <code>RightComFactory : IronManComponentFactory </code><code>//右部件生产插件</code>

<code>4 </code><code>public</code> <code>override</code> <code>Component CreateComponent()</code>

<code>6 </code><code>base</code><code>.factoryName = </code><code>"新右臂部件生产器"</code><code>;</code>

<code>7 InitDataMessage();</code>

<code>8 </code><code>return</code> <code>new</code> <code>RightHandComponent();</code>

<code>11 </code><code>public</code> <code>override</code> <code>Component CreateComponent2()</code>

<code>13 </code><code>base</code><code>.factoryName = </code><code>"新右臂部件生产器"</code><code>;</code>

<code>14 InitDataMessage();</code>

<code>15 </code><code>return</code> <code>new</code> <code>RightHandComponent2();</code>

<code>19 </code><code>public</code> <code>class</code> <code>LeftComFactory : IronManComponentFactory </code><code>//左部件生产插件</code>

<code>22 </code><code>public</code> <code>override</code> <code>Component CreateComponent()</code>

<code>24 </code><code>base</code><code>.factoryName = </code><code>"新左臂部件生产器"</code><code>;</code>

<code>25 InitDataMessage();</code>

<code>26 </code><code>return</code> <code>new</code> <code>LeftHandComponent();</code>

<code>29 </code><code>public</code> <code>override</code> <code>Component CreateComponent2()</code>

<code>31 </code><code>base</code><code>.factoryName = </code><code>"新左臂部件生产器"</code><code>;</code>

<code>32 InitDataMessage();</code>

<code>33 </code><code>return</code> <code>new</code> <code>LeftHandComponent2();</code>

所要做的修改都是连带关系，包装”生产机器“的”取件口“也要改：

<code>1 </code><code>public</code> <code>class</code> <code>PottingFactory</code>

<code>3 </code><code>private</code> <code>IronManComponentFactory comFactory = </code><code>null</code><code>;</code>

<code>5 </code><code>public</code> <code>IronManComponentFactory ComFactory</code>

<code>7 </code><code>get</code> <code>{ </code><code>return</code> <code>comFactory; }</code>

<code>8 </code><code>set</code> <code>{ comFactory = value; }</code>

<code>10 </code><code>public</code> <code>PottingFactory(IronManComponentFactory comFactory)</code>

<code>12 </code><code>this</code><code>.comFactory = comFactory;</code>

<code>19 </code><code>//public static Component ComExit(IronManComponentFactory comFactory)</code>

<code>21 </code><code>// if (comFactory != null)</code>

<code>23 </code><code>// return comFactory.CreateComponent();</code>

<code>25 </code><code>// return null;</code>

到这里就差不多结束了。在工厂方法模式上做了稍稍的（几乎全改了）改动。

当然自己要先来测试一下喽：

<code>1 PottingFactory pottingfact = </code><code>new</code> <code>PottingFactory(</code><code>new</code> <code>RightComFactory());</code>

<code>2 Component component= pottingfact.ComFactory.CreateComponent();</code>

<code>3 component.Self_Described();</code>

<code>4 component = pottingfact.ComFactory.CreateComponent2();</code>

<code>5 component.Self_Described();</code>

End IronMan之旅才刚刚开始

本文转自jinyuan0829 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/jinyuan/1409120，如需转载请自行联系原作者

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