5. Factory Method 工厂方法（创建型模式）

李建忠

上海祝成科技高级培训讲师

从耦合关系谈起

耦合关系直接决定着软件面对变化时的行为

– 模块与模块之间的紧耦合使得软件面对变化时，相关的模块都要随之更改。

– 模块与模块之间的松耦合使得软件面对变化时，一些模块更容易被替换或者更改，但其他模块保持不变。

动机（Motivation）

在软件系统中，经常面临着“某个对象”的创建工作；由于需求的变化，这个对象经的具体实现常面临着剧烈的变化，但是它却拥有比较稳定的接口。

如何应对这种变化？如何提供一种“封装机制”来隔离出“这个易变对象”的变化，从而保持系统中“其他依赖该对象的对象”不随着需求改变而改变？

意图（Intent）

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。Factory Method使得一个类的实例化延迟到子类。
——《设计模式》GoF

结构（Structure）

Factory Method应用Codes in VS.NET

Factory Method模式的几个要点

① 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。

② 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。

③ Factory Method模式解决“单个对象”的需求变化，Abstract Factory 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。

.NET框架中的Factory Method应用Codes in VS.NET
演示代码（以一个汽车测试为例，一个测试框架能够测试 n 种汽车。）
1.汽车基类： AbstractCar.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace FactoryModel
{
   public  abstract class AbstractCar
    {
        public abstract  void StartUp();
        public abstract void Run();
        public abstract void Turn();
        public abstract void Stop();
    }
}

2.测试框架类   CarTestFreamWork.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace FactoryModel
{
    // 测试框架，一个测试框架要能测试 n 种车。
    // 所以Car类和测试框架类联系比较紧密。
    // 目的就在：要将他们分离；
    class CarTestFreamWork
    {
        public void BuildeTestContext(CarFactory carfactory)
        {
            AbstractCar c1 = carfactory.CreateCar();
            c1.StartUp();
            c1.Run();
            c1.Turn();
            c1.Stop();
        }
        public void DoTest()
        {

        }
        public string  GetTestData()
        {
            return "得到测试数据！";
        }
    }
}

3.汽车工厂类 CarFactory.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace FactoryModel
{
    public abstract class CarFactory
    {
        public abstract AbstractCar CreateCar();
    }
}

4.红旗轿车类（要测试什么车，就增加什么类）    HongQiCar.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace FactoryModel
{
    class HongQiCar:AbstractCar
    {
        public override void StartUp()
        {
            Console.WriteLine("红旗汽车启动！");
        }
        public override void Run()
        {
            Console.WriteLine("红旗汽车行驶！");
        }
        public override void Turn()
        {
            Console.WriteLine("红旗汽车转弯！");
        }
        public override void Stop()
        {
            Console.WriteLine("红旗汽车制动！");
        }
    }
}

5.红旗轿车工厂类   HongQiCarFactory.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace FactoryModel
{
    public class HongQiCarFactory : CarFactory
    {
        public override AbstractCar CreateCar()
        {
            return new HongQiCar();
        }
    }
}

6.主函数测试代码   program.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace FactoryModel
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            CarTestFreamWork ctfw = new CarTestFreamWork();
            ctfw.BuildeTestContext(new HongQiCarFactory());
        }
    }
}
最后，将以上文件放到同一文件目录下，通过以下命令生成 Factory.exe，进行测试：
csc /out:Factory.exe *.cs

推荐参考书

《设计模式：可复用面向对象软件的基础》GoF

《面向对象分析与设计》Grady Booch

《敏捷软件开发：原则、模式与实践》Robert C. Martin

《重构：改善既有代码的设计》 Martin Fowler

《Refactoringto Patterns 》JoshuaKerievskyQuestion & Answer