設(shè)計(jì)模式簡(jiǎn)單工廠模式課件實(shí)用教案

1、大綱(dgng)w 創(chuàng)建型模式w 簡(jiǎn)單工廠模式概述w 簡(jiǎn)單工廠模式的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)w 簡(jiǎn)單工廠模式的應(yīng)用(yngyng)實(shí)例w 創(chuàng)建對(duì)象與使用對(duì)象w 簡(jiǎn)單工廠模式的簡(jiǎn)化w 簡(jiǎn)單工廠模式的優(yōu)缺點(diǎn)與適用環(huán)境第1頁(yè)/共30頁(yè)第一頁(yè)，共30頁(yè)。創(chuàng)建(chungjin)型模式 創(chuàng)建型模式(Creational Pattern)關(guān)注對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程 創(chuàng)建型模式對(duì)類(lèi)的實(shí)例化過(guò)程進(jìn)行了抽象，能夠?qū)④浖K中對(duì)象的創(chuàng)建和對(duì)象的使用分離，對(duì)用戶隱藏了類(lèi)的實(shí)例的創(chuàng)建細(xì)節(jié) 創(chuàng)建型模式描述如何將對(duì)象的創(chuàng)建和使用分離，讓用戶在使用對(duì)象時(shí)無(wú)須關(guān)心對(duì)象的創(chuàng)建細(xì)節(jié)，從而降低系統(tǒng)的耦合度，讓設(shè)計(jì)方案更易于修改(xigi)和擴(kuò)展第2頁(yè)/

2、共30頁(yè)第二頁(yè)，共30頁(yè)。創(chuàng)建(chungjin)型模式 創(chuàng)建(chungjin)型模式關(guān)注點(diǎn) 創(chuàng)建(chungjin)什么(What) 由誰(shuí)創(chuàng)建(chungjin)(Who) 何時(shí)創(chuàng)建(chungjin)(When)創(chuàng)建對(duì)象使用(shyng)對(duì)象第3頁(yè)/共30頁(yè)第三頁(yè)，共30頁(yè)。創(chuàng)建(chungjin)型模式 創(chuàng)建(chungjin)型模式一覽表模式名稱(chēng)模式名稱(chēng)定定 義義學(xué)習(xí)難度學(xué)習(xí)難度使用頻率使用頻率簡(jiǎn)單工廠模式簡(jiǎn)單工廠模式(Simple Factory Pattern)定義一個(gè)工廠類(lèi)，它可以根據(jù)參數(shù)定義一個(gè)工廠類(lèi)，它可以根據(jù)參數(shù)的不同返回不同類(lèi)的實(shí)例，被創(chuàng)建的不同返回不同類(lèi)的實(shí)例，被創(chuàng)建

3、的實(shí)例通常都具有共同的父類(lèi)。的實(shí)例通常都具有共同的父類(lèi)。工廠方法模式工廠方法模式(Factory Method Pattern)定義一個(gè)用于創(chuàng)建對(duì)象的接口，但定義一個(gè)用于創(chuàng)建對(duì)象的接口，但是讓子類(lèi)決定將哪一個(gè)類(lèi)實(shí)例化。是讓子類(lèi)決定將哪一個(gè)類(lèi)實(shí)例化。工廠方法模式讓一個(gè)類(lèi)的實(shí)例化延工廠方法模式讓一個(gè)類(lèi)的實(shí)例化延遲到其子類(lèi)。遲到其子類(lèi)。抽象工廠模式抽象工廠模式(Abstract Factory Pattern)提供一個(gè)創(chuàng)建一系列相關(guān)或相互依提供一個(gè)創(chuàng)建一系列相關(guān)或相互依賴(lài)對(duì)象的接口，而無(wú)須指定它們具賴(lài)對(duì)象的接口，而無(wú)須指定它們具體的類(lèi)。體的類(lèi)。建造者模式建造者模式(Builder Pattern)將

4、一個(gè)復(fù)雜對(duì)象的構(gòu)建與它的表示將一個(gè)復(fù)雜對(duì)象的構(gòu)建與它的表示分離，使得同樣的構(gòu)建過(guò)程可以創(chuàng)分離，使得同樣的構(gòu)建過(guò)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(shí)例指定待創(chuàng)建對(duì)象的類(lèi)使用原型實(shí)例指定待創(chuàng)建對(duì)象的類(lèi)型，并且通過(guò)復(fù)制這個(gè)原型來(lái)創(chuàng)建型，并且通過(guò)復(fù)制這個(gè)原型來(lái)創(chuàng)建新的對(duì)象。新的對(duì)象。單例單例模式模式(Singleton Pattern)確保一個(gè)類(lèi)只有一個(gè)實(shí)例，并提供確保一個(gè)類(lèi)只有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)全局訪問(wèn)點(diǎn)來(lái)訪問(wèn)這個(gè)唯一實(shí)一個(gè)全局訪問(wèn)點(diǎn)來(lái)訪問(wèn)這個(gè)唯一實(shí)例。例。第4頁(yè)/共30頁(yè)第四頁(yè)，共30頁(yè)。簡(jiǎn)單工廠(gngchng)模式概述簡(jiǎn)單工廠簡(jiǎn)

5、單工廠(gngchng)模式示意圖模式示意圖客戶端工廠(gngchng)產(chǎn)品參數(shù)第5頁(yè)/共30頁(yè)第五頁(yè)，共30頁(yè)。簡(jiǎn)單工廠模式(msh)概述 簡(jiǎn)單工廠模式基本實(shí)現(xiàn)流程 具體產(chǎn)品類(lèi)：將需要?jiǎng)?chuàng)建的各種不同產(chǎn)品對(duì)象的相關(guān)代碼封裝到具體產(chǎn)品類(lèi)中 抽象產(chǎn)品類(lèi)：將具體產(chǎn)品類(lèi)公共的代碼進(jìn)行抽象和提取后封裝在一個(gè)抽象產(chǎn)品類(lèi)中 工廠類(lèi)：提供一個(gè)工廠類(lèi)用于創(chuàng)建各種產(chǎn)品，在工廠類(lèi)中提供一個(gè)創(chuàng)建產(chǎn)品的工廠方法，該方法可以根據(jù)所傳入?yún)?shù)的不同創(chuàng)建不同的具體產(chǎn)品對(duì)象 客戶端：只需調(diào)用工廠類(lèi)的工廠方法并傳入相應(yīng)(xingyng)的參數(shù)即可得到一個(gè)產(chǎn)品對(duì)象第6頁(yè)/共30頁(yè)第六頁(yè)，共30頁(yè)。簡(jiǎn)單(jindn)工廠模式概述 簡(jiǎn)單

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

7、節(jié)第8頁(yè)/共30頁(yè)第八頁(yè)，共30頁(yè)。簡(jiǎn)單工廠模式的結(jié)構(gòu)(jigu)與實(shí)現(xiàn) 簡(jiǎn)單工廠模式(msh)結(jié)構(gòu)if(arg.Equals(A) return new ConcreteProductA();else if(arg.Equals(B) return new ConcreteProductB();else .ConcreteProductAProductFactory+ FactoryMethod (string arg).: ProductConcreteProductB第9頁(yè)/共30頁(yè)第九頁(yè)，共30頁(yè)。簡(jiǎn)單工廠模式(msh)的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn) 簡(jiǎn)單工廠模式(msh)結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單工廠模式(msh)包

8、含如下3個(gè)角色： Factory（工廠角色） Product（抽象產(chǎn)品角色） ConcreteProduct（具體產(chǎn)品角色）第10頁(yè)/共30頁(yè)第十頁(yè)，共30頁(yè)。簡(jiǎn)單工廠模式的結(jié)構(gòu)(jigu)與實(shí)現(xiàn) 簡(jiǎn)單工廠模式實(shí)現(xiàn) 典型的抽象產(chǎn)品(chnpn)類(lèi)代碼：abstract class Product /所有產(chǎn)品類(lèi)的公共業(yè)務(wù)方法所有產(chǎn)品類(lèi)的公共業(yè)務(wù)方法public void MethodSame() /公共方法的實(shí)現(xiàn)公共方法的實(shí)現(xiàn)/聲明抽象業(yè)務(wù)方法聲明抽象業(yè)務(wù)方法public abstract void MethodDiff();第11頁(yè)/共30頁(yè)第十一頁(yè)，共30頁(yè)。簡(jiǎn)單工廠模式(msh)的結(jié)構(gòu)與實(shí)

9、現(xiàn) 簡(jiǎn)單工廠模式實(shí)現(xiàn) 典型的具體產(chǎn)品(chnpn)類(lèi)代碼：class ConcreteProductA : Product /實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)方法實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)方法 public override void MethodDiff() /業(yè)務(wù)方法的實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)方法的實(shí)現(xiàn) 第12頁(yè)/共30頁(yè)第十二頁(yè)，共30頁(yè)。簡(jiǎn)單(jindn)工廠模式的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn) 簡(jiǎn)單工廠模式實(shí)現(xiàn) 典型(dinxng)的工廠類(lèi)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(shè)置初始化設(shè)置product else if (arg.Equals(B) product = new ConcreteProductB(); /初始化設(shè)置初始化設(shè)置product return product; 第13頁(yè)/共30頁(yè)第十三頁(yè)，共30頁(yè)。簡(jiǎn)單工廠模式(msh)的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn) 簡(jiǎn)單( jindn)工廠模式實(shí)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(guò)工廠類(lèi)創(chuàng)建產(chǎn)品對(duì)象通過(guò)工廠類(lèi)創(chuàng)建產(chǎn)品對(duì)象 product.MethodSame(); product.MethodDiff(); 第14頁(yè)/共30頁(yè)第十四頁(yè)，共30頁(yè)。簡(jiǎn)單工廠(gngchng)模式的應(yīng)用實(shí)例 實(shí)例(shl)說(shuō)明某軟件公司要基于C#語(yǔ)言開(kāi)發(fā)一套圖表庫(kù)，該圖表庫(kù)可以為應(yīng)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(kù)設(shè)計(jì)人員希望為應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員提供一套靈活易用的圖表庫(kù)，通過(guò)設(shè)置不同的參數(shù)即可得到不同類(lèi)型的圖表，而且可以較為方便地對(duì)圖表庫(kù)進(jìn)行擴(kuò)展，以便能夠在

12、將來(lái)增加一些新類(lèi)型的圖表?，F(xiàn)使用簡(jiǎn)單工廠模式來(lái)設(shè)計(jì)該圖表庫(kù)。第15頁(yè)/共30頁(yè)第十五頁(yè)，共30頁(yè)。簡(jiǎn)單工廠模式的應(yīng)用(yngyng)實(shí)例 實(shí)例(shl)類(lèi)圖圖表(tbio)庫(kù)結(jié)構(gòu)圖第16頁(yè)/共30頁(yè)第十六頁(yè)，共30頁(yè)。簡(jiǎn)單工廠(gngchng)模式的應(yīng)用實(shí)例 實(shí)例代碼 (1) Chart：抽象圖表接口，充當(dāng)(chngdng)抽象產(chǎn)品類(lèi) (2) HistogramChart：柱狀圖類(lèi)，充當(dāng)(chngdng)具體產(chǎn)品類(lèi) (3) PieChart：餅狀圖類(lèi)，充當(dāng)(chngdng)具體產(chǎn)品類(lèi) (4) LineChart：折線圖類(lèi)，充當(dāng)(chngdng)具體產(chǎn)品類(lèi) (5) ChartFactory：圖表

13、工廠類(lèi)，充當(dāng)(chngdng)工廠類(lèi) (6) Program：客戶端測(cè)試類(lèi)演示演示參考參考(cnko)代碼代碼 (DesignPatternSimpleFactory)第17頁(yè)/共30頁(yè)第十七頁(yè)，共30頁(yè)。簡(jiǎn)單工廠模式的應(yīng)用(yngyng)實(shí)例 結(jié)果( ji gu)及分析 引入配置文件：App.configChart chart;chart = ChartFactory.GetChart(histogram); /通過(guò)靜態(tài)工廠方法創(chuàng)建通過(guò)靜態(tài)工廠方法創(chuàng)建產(chǎn)品產(chǎn)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(guò)靜態(tài)工廠方法創(chuàng)建產(chǎn)品通過(guò)靜態(tài)工廠方法創(chuàng)建產(chǎn)品第18頁(yè)/共30頁(yè)第十八頁(yè)，共30頁(yè)。創(chuàng)建對(duì)象與使用(shyng)對(duì)象 C#語(yǔ)言創(chuàng)建對(duì)象的幾種方式 使用new關(guān)鍵字直接創(chuàng)建對(duì)象 通過(guò)反射(fnsh)機(jī)制創(chuàng)建對(duì)象 通過(guò)克隆方法創(chuàng)建對(duì)象 通過(guò)工廠類(lèi)創(chuàng)建對(duì)象第19頁(yè)/共30頁(yè)第十九頁(yè)，共30頁(yè)。創(chuàng)建對(duì)象與使用(shyng)對(duì)象 實(shí)例(shl)分析 使用new關(guān)鍵字創(chuàng)建對(duì)象class Loginprivate UserDAO

15、udao;public Login() udao = new OracleUserDAO(); /創(chuàng)建對(duì)象創(chuàng)建對(duì)象public void Execute() /其他代碼udao.FindUserById(); /使用對(duì)象使用對(duì)象/其他代碼若改為SQLServerUserDAO必須修改源代碼，違背開(kāi)閉(ki b)原則第20頁(yè)/共30頁(yè)第二十頁(yè)，共30頁(yè)。創(chuàng)建對(duì)象與使用(shyng)對(duì)象 實(shí)例(shl)分析 引入工廠類(lèi)UserDAOFactory第21頁(yè)/共30頁(yè)第二十一頁(yè)，共30頁(yè)。創(chuàng)建對(duì)象與使用(shyng)對(duì)象 實(shí)例分析 引入工廠類(lèi)UserDAOFactory 如果UserDAO的某個(gè)子類(lèi)的

16、構(gòu)造函數(shù)發(fā)生改變(gibin)或者需要添加或移除不同的子類(lèi)，只要維護(hù)UserDAOFactory的代碼，不會(huì)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(huì)給UserDAOFactory帶來(lái)任何影響兩個(gè)類(lèi)A和B之間的關(guān)系應(yīng)該僅僅是A創(chuàng)建B或者是A使用(shyng)B，而不能兩種關(guān)系都有。將對(duì)象的創(chuàng)建和使用(shyng)分離，使得系統(tǒng)更加符合單一職責(zé)原則，有利于對(duì)功能的復(fù)用和系統(tǒng)的維護(hù)。第22頁(yè)/共30頁(yè)第二十二頁(yè)，共30頁(yè)。創(chuàng)建對(duì)象與使用(shyng)對(duì)象 將對(duì)象的創(chuàng)建與使用分離的其他好處 防止用來(lái)實(shí)例化

17、一個(gè)類(lèi)的數(shù)據(jù)(shj)和代碼在多個(gè)類(lèi)中到處都是，可以將有關(guān)創(chuàng)建的知識(shí)搬移到一個(gè)工廠類(lèi)中，解決代碼重復(fù)、創(chuàng)建蔓延的問(wèn)題 構(gòu)造函數(shù)的名字都與類(lèi)名相同，從構(gòu)造函數(shù)和參數(shù)列表中大家很難了解不同構(gòu)造函數(shù)所構(gòu)造的產(chǎn)品的差異 將對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程封裝在工廠類(lèi)中，可以提供一系列名字完全不同的工廠方法，每一個(gè)工廠方法對(duì)應(yīng)一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，客戶端可以以一種更加可讀、易懂的方式來(lái)創(chuàng)建對(duì)象第23頁(yè)/共30頁(yè)第二十三頁(yè)，共30頁(yè)。創(chuàng)建對(duì)象與使用(shyng)對(duì)象 何時(shí)(h sh)不需要工廠？ 無(wú)須為系統(tǒng)中的每一個(gè)類(lèi)都配備一個(gè)工廠類(lèi) 如果一個(gè)類(lèi)很簡(jiǎn)單，而且不存在太多變化，其構(gòu)造過(guò)程也很簡(jiǎn)單，此時(shí)就無(wú)須為其提供工廠類(lèi)，直接在使用之

18、前實(shí)例化即可 否則會(huì)導(dǎo)致工廠泛濫，增加系統(tǒng)的復(fù)雜度 例如：string類(lèi)第24頁(yè)/共30頁(yè)第二十四頁(yè)，共30頁(yè)。簡(jiǎn)單工廠(gngchng)模式的簡(jiǎn)化 將抽象產(chǎn)品類(lèi)和工廠(gngchng)類(lèi)合并，將靜態(tài)工廠(gngchng)方法移至抽象產(chǎn)品類(lèi)中第25頁(yè)/共30頁(yè)第二十五頁(yè)，共30頁(yè)。簡(jiǎn)單工廠模式(msh)的優(yōu)缺點(diǎn)與適用環(huán)境 模式優(yōu)點(diǎn) 實(shí)現(xiàn)了對(duì)象(duxing)創(chuàng)建和使用的分離 客戶端無(wú)須知道所創(chuàng)建的具體產(chǎn)品類(lèi)的類(lèi)名，只需要知道具體產(chǎn)品類(lèi)所對(duì)應(yīng)的參數(shù)即可 通過(guò)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(chǎn)品類(lèi)，在一定程度上提高了系統(tǒng)的靈活性第26頁(yè)/共30頁(yè)第二十六頁(yè)，共30頁(yè)。簡(jiǎn)單工廠(gngchng)模式的優(yōu)缺點(diǎn)與適用環(huán)境 模式缺點(diǎn) 工廠類(lèi)集中了所有產(chǎn)品的創(chuàng)建邏輯，職責(zé)過(guò)重，一旦(ydn)不能正常工作，整個(gè)系統(tǒng)都要受到影響 增加系統(tǒng)中類(lèi)的個(gè)數(shù)（引入了新的工廠類(lèi)）