为系统增加抽象工厂方法
很显然,前面的解决方案带来了一个副作用:就是系统不但增加了新的类Factory,而且当系统移植时,移植工作仅仅是转移到Factory类上,工作量并没有任何缩减,而且还是要修改系统的源码。 从Factory类在系统移植时修改的内容我们可以看出: 实际上它是专属于美国企业或者中国企业的。名称上应该叫AmericanFactory,ChineseFactory更合适.
解决方案是增加一个抽象工厂类AbstractFactory,增加一个静态方法,该方法根据一个配置文件(App.config或者Web.config) 一个项(比如factoryName)动态地判断应该实例化哪个工厂类,这样,我们就把移植工作转移到了对配置文件的修改。修改后的模型和代码:
抽象工厂类的代码如下:
1using System; 2using System.Reflection; 3 4namespace AbstractFactory 5{ 6 /**//// <summary> 7 /// AbstractFactory类 8 /// </summary> 9 public abstract class AbstractFactory 10 { 11 public static AbstractFactory GetInstance() 12 { 13 string factoryName = Constant.STR_FACTORYNAME.ToString(); 14 15 AbstractFactory instance; 16 17 if(factoryName == "ChineseFactory") 18 instance = new ChineseFactory(); 19 else if(factoryName == "AmericanFactory") 20 instance = new AmericanFactory(); 21 else 22 instance = null; 23 24 return instance; 25 } 26 27 public abstract Tax CreateTax(); 28 29 public abstract Bonus CreateBonus(); 30 } 31} |
配置文件:
1<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?> 2<configuration> 3 <appSettings> 4 <add key="factoryName" value="AmericanFactory"></add> 5 </appSettings> 6</configuration> 7 |
采用上面的解决方案,当系统在美国企业和中国企业之间切换时,我们需要做什么移植工作?
答案是: 我们仅仅需要修改配置文件,将factoryName的值改为American。
修改配置文件的工作很简单,只要写一篇幅配置文档说明书提供给移植该系统的团队(比如Hippo公司) 就可以方便地切换使该系统运行在美国或中国企业。
最后的修正(不是最终方案) 前面的解决方案几乎很完美,但是还有一点瑕疵,瑕疵虽小,但可能是致命的。
考虑一下,现在日本NEC公司决定购买该系统,NEC公司的工资的运算规则遵守的是日本的法律。如果采用上面的系统构架,这个移植我们要做哪些工作呢?
1. 增加新的业务规则类JapaneseTax,JapaneseBonus分别实现Tax和Bonus接口。
2. 修改AbstractFactory的getInstance方法,增加else if(factoryName.equals("Japanese")){....
注意: 系统中增加业务规则类不是模式所能解决的,无论采用什么设计模式,JapaneseTax,JapaneseBonus总是少不了的。(即增加了新系列产品)
我们真正不能接受的是:我们仍然修要修改系统中原来的类(AbstractFactory)。前面提到过该系统的移植工作,我们可能转包给一个叫Hippo的软件公司。 为了维护版权,未将该系统的源码提供给Hippo公司,那么Hippo公司根本无法修改AbstractFactory,所以系统移植其实无从谈起,或者说系统移植总要开发人员亲自参与。
解决方案是将抽象工厂类中的条件判断语句,用.NET中发射机制代替,修改如下:
1using System; 2using System.Reflection; 3 4namespace AbstractFactory 5{ 6 /**//// <summary> 7 /// AbstractFactory类 8 /// </summary> 9 public abstract class AbstractFactory 10 { 11 public static AbstractFactory GetInstance() 12 { 13 string factoryName = Constant.STR_FACTORYNAME.ToString(); 14 15 AbstractFactory instance; 16 17 if(factoryName != "") 18 instance = (AbstractFactory)Assembly.Load(factoryName).CreateInstance(factoryName); 19 else 20 instance = null; 21 22 return instance; 23 } 24 25 public abstract Tax CreateTax(); 26 27 public abstract Bonus CreateBonus(); 28 } 29} 30 |
这样,在我们编写的代码中就不会出现Chinese,American,Japanese等这样的字眼了。
小结 最后那幅图是最终版的系统模型图。我们发现作为客户端角色的Calculator仅仅依赖抽象类, 它不必去理解中国和美国企业具体的业务规则如何实现,Calculator面对的仅仅是业务规则接口Tax和Bonus。
Softo系统的实际开发的分工可能是一个团队专门做业务规则,另一个团队专门做前端的业务规则组装。 抽象工厂模式有助于这样的团队的分工: 两个团队通讯的约定是业务接口,由抽象工厂作为纽带粘合业务规则和前段调用,大大降低了模块间的耦合性,提高了团队开发效率。
完完全全地理解抽象工厂模式的意义非常重大,可以说对它的理解是你对OOP理解上升到一个新的里程碑的重要标志。 学会了用抽象工厂模式编写框架类,你将理解OOP的精华:面向接口编程。
应对“新对象” 抽象工厂模式主要在于应对“新系列”的需求变化。其缺点在于难于应付“新对象”的需求变动。如果在开发中出现了新对象,该如何去解决呢?这个问题并没有一个好的答案,下面我们看一下李建忠老师的回答:
“GOF《设计模式》中提出过一种解决方法,即给创建对象的操作增加参数,但这种做法并不能令人满意。事实上,对于新系列加新对象,就我所知,目前还没有完美的做法,只有一些演化的思路,这种变化实在是太剧烈了,因为系统对于新的对象是完全陌生的。” 实现要点
·抽象工厂将产品对象的创建延迟到它的具体工厂的子类。
·如果没有应对“多系列对象创建”的需求变化,则没有必要使用抽象工厂模式,这时候使用简单的静态工厂完全可以。
·系列对象指的是这些对象之间有相互依赖、或作用的关系,例如游戏开发场景中的“道路”与“房屋”的依赖,“道路”与“地道”的依赖。
·抽象工厂模式经常和工厂方法模式共同组合来应对“对象创建”的需求变化。
·通常在运行时刻创建一个具体工厂类的实例,这一具体工厂的创建具有特定实现的产品对象,为创建不同的产品对象,客户应使用不同的具体工厂。 l 把工厂作为单件,一个应用中一般每个产品系列只需一个具体工厂的实例,因此,工厂通常最好实现为一个单件模式。
·创建产品,抽象工厂仅声明一个创建产品的接口,真正创建产品是由具体产品类创建的,最通常的一个办法是为每一个产品定义一个工厂方法,一个具体的工厂将为每个产品重定义该工厂方法以指定产品,虽然这样的实现很简单,但它确要求每个产品系列都要有一个新的具体工厂子类,即使这些产品系列的差别很小。 优点
·分离了具体的类。抽象工厂模式帮助你控制一个应用创建的对象的类,因为一个工厂封装创建产品对象的责任和过程。它将客户和类的实现分离,客户通过他们的抽象接口操纵实例,产品的类名也在具体工厂的实现中被分离,它们不出现在客户代码中。
·它使得易于交换产品系列。一个具体工厂类在一个应用中仅出现一次——即在它初始化的时候。这使得改变一个应用的具体工厂变得很容易。它只需改变具体的工厂即可使用不同的产品配置,这是因为一个抽象工厂创建了一个完整的产品系列,所以整个产品系列会立刻改变。
·它有利于产品的一致性。当一个系列的产品对象被设计成一起工作时,一个应用一次只能使用同一个系列中的对象,这一点很重要,而抽象工厂很容易实现这一点。
缺点 ·难以支持新种类的产品。难以扩展抽象工厂以生产新种类的产品。这是因为抽象工厂几口确定了可以被创建的产品集合,支持新种类的产品就需要扩展该工厂接口,这将涉及抽象工厂类及其所有子类的改变。
适用性 在以下情况下应当考虑使用抽象工厂模式:
·一个系统不应当依赖于产品类实例如何被创建、组合和表达的细节,这对于所有形态的工厂模式都是重要的。
·这个系统有多于一个的产品族,而系统只消费其中某一产品族。
·同属于同一个产品族的产品是在一起使用的,这一约束必须在系统的设计中体现出来。
·系统提供一个产品类的库,所有的产品以同样的接口出现,从而使客户端不依赖于实现。
应用场景 ·支持多种观感标准的用户界面工具箱(Kit)。
·游戏开发中的多风格系列场景,比如道路,房屋,管道等。
·……
总结 总之,抽象工厂模式提供了一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,运用抽象工厂模式的关键点在于应对“多系列对象创建”的需求变化。一句话,学会了抽象工厂模式,你将理解OOP的精华:面向接口编程。
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