Switch语句，僵化的毒药
在《Head First Design Patterns》一书中，用了大量的代码实例来讲解设计模式。该书的代码是用Java写的，Mark McFadden将其改作了C#版本的代码，下载地址：HeadFirstDesignPatternCSharp。在书中讲解Abstract Factory模式时，用PizzaStore来举例说明。这个例子非常生动，也有利于读者对Abstract Factory的理解。其中，PizzaStore的类图结构如下：
继承PizzaStore抽象类的子类NYPizzaStore和ChicagoPizzStore各自override了CreatePizza()方法，根据传入的字符串type，创建不同类型的Pizza。该方法在基类PizzaStore中被OrderPizza()方法调用。OrderPizza()方法的代码如下：
public Pizza OrderPizza(string type)
{
Pizza pizza;
pizza = CreatePizza(type);
pizza.Prepare();
pizza.Bake();
pizza.Cut();
pizza.Box();
return pizza;
}
CreatePizza()方法为虚方法，在子类NYPizzaStore中，override该方法如下：
protected override Pizza CreatePizza(string type)
{
Pizza pizza = null;
IPizzaIngredientFactory ingredientFactory = new NYPizzaIngredientFactory();
switch (type)
{
case "cheese":
pizza = new CheesePizza(ingredientFactory);
pizza.Name = "New York Style Cheese Pizza";
break;
case "clam":
pizza = new ClamPizza(ingredientFactory);
pizza.Name = "New York Style Clam Pizza";
break;
case "pepperoni":
pizza = new PepperoniPizza(ingredientFactory);
pizza.Name = "New York Style Pepperoni Pizza";
break;
}
return pizza;
}
然而在该方法中，却出现了讨厌的switch语句。switch语句虽然在条件判断中会被经常用到，但在本例中却不利于程序的扩展。例如增加一种Pizza，就必须修改各个PizzaStore的子类。毫无疑问，是switch语句导致了最终整个程序的僵化。那么，如何消除switch语句呢？仔细分析程序的结构，Pizza根据类型而分为CheesePizza, ClamPizza, PepperoniPizza，同时又根据PizzaStore的不同分为New York和Chicago的Pizza。这是一种类型的组合，如何对每种类型都创建一个类，这样需要定义的类对象太多。作者在解决这个问题时，是在各种类型的Pizza类的构造函数中，引入了IPizzaIngredientFactory，该工厂负责Pizza各种配料的制作（PizzaStore的不同，主要是有这些配料的制作方式不一样），这种方式将Factory模式和Bridge模式结合，保证了程序的可扩展。
在CreatePizza方法中，既然是根据type来创建不同的Pizza，也就说这个方法的责任就是用来创建Pizza的。那么，我们完全可以为程序再引入一个工厂类PizzaFactory（也可以用接口），用它来专门负责各种Pizza的创建，类图如下：
在这些创建Pizza的方法中，还需要引入IPizzaIngredientFactory对象，以决定Pizza是New York Style，还是Chicago Style。代码如下：
public abstract class PizzaFactory
{
public abstract Pizza CreatePizza(IPizzaIngredientFactory ingredientFactory);
}
public class CheesePizzaFactory : PizzaFactory
{
public override Pizza CreatePizza(IPizzaIngredientFactory ingredientFactory)
{
return new CheesePizza(ingredientFactory);
}
}
在引入该工厂类后，我们就可以对NYPizzaStore和ChicagoPizzaStore类的CreatePizza()方法做如下的修改：
public class NYPizzaStore : PizzaStore
{
protected override Pizza CreatePizza(PizzaFactory pizzaFactory)
{
IPizzaIngredientFactory ingredientFactory = new NYPizzaIngredientFactory();
return pizzaFactory.CreatePizza(ingredientFactory);
}
}
public class ChicagoPizzaStore : PizzaStore
{
protected override Pizza CreatePizza(PizzaFactory pizzaFactory)
{
IPizzaIngredientFactory ingredientFactory = new ChicagoPizzaIngredientFactory();
return pizzaFactory.CreatePizza(ingredientFactory);
}
}
在引入该工厂后，不仅消除了讨厌的switch语句，同时也使得CreatePizza()方法更加简单。要Create不同的Pizza，只需要将不同Pizza的Factory对象传递给CreatePizza()方法就可以了。相应的， PizzaStore抽象类的OrderPizza()方法中的string类型参数，也需要修改为PizzaFactory类型：
public Pizza OrderPizza(PizzaFactory pizzaFactory)
{
Pizza pizza;
pizza = CreatePizza(pizzaFactory);
pizza.Prepare();
pizza.Bake();
pizza.Cut();
pizza.Box();
return pizza;
}
当我们增加新类型的Pizza时，仅需要在PizzaFactory中增加相应的Factory类，而PizzaStore的所有子类，都不需要做任何修改。显然这种做法，更有利于程序的扩展。
