設(shè)計模式簡單工廠模式課件實(shí)用教案

1、大綱(dgng)w 創(chuàng)建型模式w 簡單工廠模式概述w 簡單工廠模式的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)w 簡單工廠模式的應(yīng)用(yngyng)實(shí)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(diǎn)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(guān)注對象的創(chuàng)建過程 創(chuàng)建型模式對類的實(shí)例化過程進(jìn)行了抽象，能夠?qū)④浖K中對象的創(chuàng)建和對象的使用分離，對用戶隱藏了類的實(shí)例的創(chuàng)建細(xì)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(guān)心對象的創(chuàng)建細(xì)節(jié)，從而降低系統(tǒng)的耦合度，讓設(shè)計方案更易于修改(xigi)和擴(kuò)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(guān)注點(diǎn) 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(xué)習(xí)難度學(xué)習(xí)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(shí)例，被創(chuàng)建的不同返回不同類的實(shí)例，被創(chuàng)建

3、的實(shí)例通常都具有共同的父類。的實(shí)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(shí)例化。是讓子類決定將哪一個類實(shí)例化。工廠方法模式讓一個類的實(shí)例化延工廠方法模式讓一個類的實(shí)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(guān)或相互依提供一個創(chuàng)建一系列相關(guān)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(fù)雜對象的構(gòu)建與它的表示將一個復(fù)雜對象的構(gòu)建與它的表示分離，使得同樣的構(gòu)建過程可以創(chuàng)分離，使得同樣的構(gòu)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(shí)例指定待創(chuàng)建對象的類使用原型實(shí)例指定待創(chuàng)建對象的類型，并且通過復(fù)制這個原型來創(chuàng)建型，并且通過復(fù)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(shí)例，并提供確保一個類只有一個實(shí)例，并提供一個全局訪問點(diǎn)來訪問這個唯一實(shí)一個全局訪問點(diǎn)來訪問這個唯一實(shí)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(chǎn)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(shí)現(xiàn)流程 具體產(chǎn)品類：將需要創(chuàng)建的各種不同產(chǎn)品對象的相關(guān)代碼封裝到具體產(chǎn)品類中 抽象產(chǎn)品類：將具體產(chǎn)品類公共的代碼進(jìn)行抽象和提取后封裝在一個抽象產(chǎn)品類中 工廠類：提供一個工廠類用于創(chuàng)建各種產(chǎn)品，在工廠類中提供一個創(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)品對象 客戶端：只需調(diào)用工廠類的工廠方法并傳入相應(yīng)(xingyng)的參數(shù)即可得到一個產(chǎn)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(shí)例根據(jù)參數(shù)的不同返回不同類的實(shí)例，被創(chuàng)建的實(shí)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(shí)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(diǎn)：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(xì)

7、節(jié)第8頁/共30頁第八頁，共30頁。簡單工廠模式的結(jié)構(gòu)(jigu)與實(shí)現(xiàn) 簡單工廠模式(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/共30頁第九頁，共30頁。簡單工廠模式(msh)的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn) 簡單工廠模式(msh)結(jié)構(gòu) 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(chǎn)品角色） ConcreteProduct（具體產(chǎn)品角色）第10頁/共30頁第十頁，共30頁。簡單工廠模式的結(jié)構(gòu)(jigu)與實(shí)現(xiàn) 簡單工廠模式實(shí)現(xiàn) 典型的抽象產(chǎn)品(chnpn)類代碼：abstract class Product /所有產(chǎn)品類的公共業(yè)務(wù)方法所有產(chǎn)品類的公共業(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/共30頁第十一頁，共30頁。簡單工廠模式(msh)的結(jié)構(gòu)與實(shí)

9、現(xiàn) 簡單工廠模式實(shí)現(xiàn) 典型的具體產(chǎn)品(chnpn)類代碼：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/共30頁第十二頁，共30頁。簡單(jindn)工廠模式的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn) 簡單工廠模式實(shí)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(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/共30頁第十三頁，共30頁。簡單工廠模式(msh)的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn) 簡單( 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); /通過工廠類創(chuàng)建產(chǎn)品對象通過工廠類創(chuàng)建產(chǎn)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(yīng)用實(shí)例 實(shí)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(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。該軟件公司圖表庫設(shè)計人員希望為應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)人員提供一套靈活易用的圖表庫，通過設(shè)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(jìn)行擴(kuò)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(shè)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(yīng)用(yngyng)實(shí)例 實(shí)例(shl)類圖圖表(tbio)庫結(jié)構(gòu)圖第16頁/共30頁第十六頁，共30頁。簡單工廠(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 (2) HistogramChart：柱狀圖類，充當(dāng)(chngdng)具體產(chǎn)品類 (3) PieChart：餅狀圖類，充當(dāng)(chngdng)具體產(chǎn)品類 (4) LineChart：折線圖類，充當(dāng)(chngdng)具體產(chǎn)品類 (5) ChartFactory：圖表

13、工廠類，充當(dāng)(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(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); /通過靜態(tài)工廠方法創(chuàng)建通過靜態(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); /通過靜態(tài)工廠方法創(chuàng)建產(chǎn)品通過靜態(tài)工廠方法創(chuàng)建產(chǎn)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(guān)鍵字直接創(chuàng)建對象 通過反射(fnsh)機(jī)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(shí)例(shl)分析 使用new關(guān)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(shí)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(shí)例分析 引入工廠類UserDAOFactory 如果UserDAO的某個子類的

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，只要維護(hù)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(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，有利于對功能的復(fù)用和系統(tǒng)的維護(hù)。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(shí)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(guān)創(chuàng)建的知識搬移到一個工廠類中，解決代碼重復(fù)、創(chuàng)建蔓延的問題 構(gòu)造函數(shù)的名字都與類名相同，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(yīng)一個構(gòu)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(gòu)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(shí)例化即可 否則會導(dǎo)致工廠泛濫，增加系統(tǒng)的復(fù)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(chǎn)品類和工廠(gngchng)類合并，將靜態(tài)工廠(gngchng)方法移至抽象產(chǎn)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(diǎn)與適用環(huán)境 模式優(yōu)點(diǎn) 實(shí)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(chǎn)品類的類名，只需要知道具體產(chǎn)品類所對應(yīng)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(chǎn)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(diǎn)與適用環(huán)境 模式缺點(diǎn) 工廠類集中了所有產(chǎn)品的創(chuàng)建邏輯，職責(zé)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）