设计模式随笔－从“有病”说起（工厂模式前传） (转)

吕震宇 

十年前，我有一个很有钱的朋友，他家有三辆汽车（VOLVO（沃尔沃）、BENCH（奔驰）、MAZDA（马自达）），还雇了司机为他开车。不过，这个人上车后跟司机说的话取决于他坐的车：当他坐上VOLVO后，会跟司机说“开沃尔沃车！”，坐上BENCH后他说“开奔驰车！”，坐上MAZDA后他说“开马自达车！”。

大家猜这个人怎么着？.....有病！

其实我这个朋友叫“C”。

注：我对C一直很虔诚，上大学时，C语言是我最喜爱的语言。而且它的功能要远比我在后面例子中描述的功能强大的多（毕竟还有杀手锏“指针”呢），我并不想让这段故事给C留下什么不好的印象，只是举例而已（BASIC和VFP什么的连举例资格都没有呢  ）。

把上面的故事用C写下来的化就是（我在Tubro C++ 1.0下调试通过）：

/**//****** CARTEST.C *******/

#include<stdio.h>

void PrintHelp();
void DriveVolvo();
void DriveBench();
void DriveMazda();

main(int argc, char *argvs[])
{
  if(argc < 2)
  {
    PrintHelp();
    return;
  }
  
  // C 先生的开车法则
  if(strcmp(argvs[1],"V")==0)
    DriveVolvo();     //开沃尔沃车！
  else if(strcmp(argvs[1], "B")==0)
    DriveBench();     //开奔驰车！
  else if(strcmp(argvs[1], "M")==0)
    DriveMazda();     //开马自达车！
  else
    PrintHelp();

  return;
}

void PrintHelp()
{
  printf("Please input a correct car type.(V, B, M) ");
}

void DriveVolvo()
{
  printf("Driving Volvo  ");
}

void DriveBench()
{
  printf("Driving Bench  ");
}
void DriveMazda()
{
  printf("Driving Mazda  ");
}

程序编译成可执行文件后，在命令提示符下输入: CARTEST V 或 CARTEST B 或 CARTEST M。程序自动完成开不同车的功能。

现在让我们看看C先生病在哪里？其实，C先生之所以“有病”，就是在他发号的施令上，实际上只要说声“开车”就行了，他却不厌其烦的在里面加上车名（DriveVolvo(); DriveBench(); DriveMazda();）。

如果用用C#改写上面的程序的话，我们可以将程序写成：

using System;

public class Client
{
  public static void Main(string[] argvs)
  {
    Car c;

    if(argvs.Length < 1)
    {
      PrintHelp();
      return;
    }

    // 司机将车开来
    if(argvs[0] == "V")
      c = new Volvo();
    else if(argvs[0] == "B")
      c = new Bench();
    else if(argvs[0] == "M")
      c = new Mazda();
    else
    {
      PrintHelp();
      return;
    }

    // C#先生发号施令“开车！”
    c.Drive();
  }

  private static void PrintHelp()
  {
    Console.WriteLine("Please input a correct car type.(V, B, M)");
    Console.WriteLine("For example: CarTest M");
  }
}

public abstract class Car
{
  public abstract void Drive();
}

public class Volvo : Car
{
  public override void Drive()
  {
    Console.WriteLine("Driving Volvo ");
  }
}

public class Bench : Car
{
  public override void Drive()
  {
    Console.WriteLine("Driving Bench ");
  }
}

public class Mazda : Car
{
  public override void Drive()
  {
    Console.WriteLine("Driving Mazda ");
  }
}

现在问题就出来了，这两种做法哪种更好一些呢？是不是C#将本是很简单的问题搞复杂了呢？让我们分析一下：

1. 从代码长度来看，显然C语言的代码长度要远少于C#的代码。两程序完成的是相同的功能。
2. 从代码结构上看，C语言的结构也要比C#清晰，属于典型的结构化程序设计。
3. 从“有病”的角度看，显然C语言程序“有病”，而C#程序更为容易接受。

C#程序通过对车的抽象，实现只需“开车”，就可以调用任何车的开车方法。这就是我们常说的“多态性”。将多态性浓缩到两行代码上，就是（以下简称方法一）：

Car c = new Bench();
c.Drive();

不要小看这两行代码，隐藏在其中的深意还需要我们好好挖掘一下。

有人可能会问，不就是开车吗，开奔驰就是开奔驰，干吗要把奔驰赋值给车，然后调用车的开车，再通过多态性转而调用奔驰的开车。如此麻烦，不如直接就调用奔驰的开车（以下简称方法二）：

Bench b = new Bench();
b.Drive();

到底谁好谁坏，我们可以从两个角度来看这个问题：

一、从迪米特法则的角度来看：

（关于迪米特法则，请参考：C#设计模式（3））

迪米特法则可以简单的表述成最小知识原则，也叫做“使民无知”。一个对象应当对其它对象知道的越少越好。

如果客户在进行代码调用时，使用了方法二的方法，那么当不开奔驰转开沃尔沃时，必须将客户端所有Bench的代码改为Volvo。如果两个车都可能开的化，那么客户端不得不跟两个对象都打交道。

如果采用方法一的方法，客户只需要知道“车”就行了，反正车都可以开。至于什么车，客户并不关心，关键的是能开就行。这不但很好的应用了迪米特法则，同时也应用了里氏代换原则（参见：C#设计模式（2））：“一个子类可以替换掉父类”。这允许在客户不知情的情况下就可以代换不同类型的车。

二、从开放封闭原则的角度来看：

（关于开放封闭原则，请参考：C#设计模式（2））

开放封闭原则要求对修改封闭，对扩展开放。在上面的两个例子种，方法二没有很好遵循开放封闭原则，当添加新类型汽车后，不得不修改代码以适应这种改变。而方法一具有很强的适应性，只需要给Car对象添加一个子类就可以了，客户由于只知道有“车”，所以加一种新车后，根本不需要改变客户端代码。因此也提高了系统的可维护性。

工厂模式中之所以引入“工厂”的概念，而抛弃直接使用 new 实例化对象，其中一个根本的原因也在于此。通过对“简单工厂模式”、“工厂方法模式”以及“抽象工厂模式”的学习我们会很强的感受到这点。