小白学习设计模式——简单工厂、工厂方法、抽象工厂

    其实看设计模式已有一段时间了，主要是看《大话设计模式》还有四人帮的《设计模式》，总觉得理解的不够全面，这应该跟项目经验有关系，所谓的理论和实践并重。但又觉得学习本来就是这样，对一个知识有一定了解，以后运用或磕碰时再刷新对这个知识的认知，学学还是有好处的~

    用个故事来描述吧，以下故事为虚实结合而成......

    小白正在为公司开发一款射击类游戏，负责的是选枪的模块；提交的代码如下

 

     static void Main(string[] args)  //客户端代码
        {
            Console.WriteLine("请输入要选择的武器：A.步枪 B.机关枪 C.狙击枪");
            string fireType = Console.ReadLine();
            Weapon fireWeapon = null;
            switch (fireType)
            {
                case "A":
                    fireWeapon = new 步枪();
                    break;
                case "B":
                    fireWeapon = new 机关枪();
                    break;
                case "C":
                    fireWeapon = new 狙击枪();
                    break;
                default:
                    Console.WriteLine("请选择正确的武器");
                    break;
            }
        }

        abstract class Weapon
        {
            //...武器抽象类
        }

        class 步枪:Weapon
        { 
            //...省略
        }
        class 机关枪:Weapon
        {
            //...省略
        }
        class 狙击枪:Weapon
        {
            //...省略
        }

 

提交代码后小白正哼着愉悦的曲子准备打卡，突然那熟悉而又鬼魅的声音打断他。

总监突然出现在后面说道："小白，去吃饭啦？赶紧去~吃饭回来啊~”。

小白："其实我是下...班"。

总监:"你看你写些什么！还下班，你怎么可以这么写呢？什么都塞到客户端，这样客户端代码多恶心啊！别吃饭了，快使用简单工厂模式改改！"

"...好，我这就改！"，小白说道。

不一会儿，小白的代码改出来了：

 

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("请输入要选择的武器：A.步枪 B.机关枪 C.狙击枪");
            string fireType = Console.ReadLine();
            Weapon fireWeapon = WeaponFactory.createWeapon(fireType);
        }

        abstract class Weapon
        {
            //...武器抽象类
        }

        class 步枪:Weapon
        { 
            //...省略
        }
        class 机关枪:Weapon
        {
            //...省略
        }
        class 狙击枪:Weapon
        {
            //...省略
        }
        
        //增加一个工厂类
        public class WeaponFactory
        {
            public static Weapon createWeapon(string fireType)
            {
                Weapon fireWeapon = null;
                switch (fireType)
                {
                    case "A":
                        fireWeapon = new 步枪();
                        break;
                    case "B":
                        fireWeapon = new 机关枪();
                        break;
                    case "C":
                        fireWeapon = new 狙击枪();
                        break;
                    default:
                        Console.WriteLine("请选择正确的武器");
                        break;
                }
                return fireWeapon;
            }
        }

 

总监："恩，这样客户端整洁了，而且还能把这个功能复用到web等程序中。"

简单工厂：就是运用基本的继承多态和抽取工厂方法到达代码整洁和方法复用，自己总结的，书上并没有定义。

总监："但是我现在要添加一个武器怎么办？"

小白："增加一个"Weapon的子类和增加一个case条件咯"

总监："那是不是违反了面向对象的开闭原则（不能修改已经写好的类，只能扩展），我一天增加一种新武器，你这个类岂不是要改烂？赶紧用工厂方法改一下"

小白:"我肚子饿了..."

不一会儿，小白的代码又改出来了：

 

        static void Main(string[] args)  //客户端代码
        {
            Console.WriteLine("请输入要选择的武器：A.步枪 B.机关枪 C.狙击枪");
            string fireType = Console.ReadLine();
            Weapon fireWeapon = null;
            switch (fireType)
            {
                case "A":
                    fireWeapon = new 步枪工厂().CreateWeapon();
                    break;
                case "B":
                    fireWeapon = new 机关枪工厂().CreateWeapon();
                    break;
                case "C":
                    fireWeapon = new 狙击枪工厂().CreateWeapon();
                    break;
                default:
                    Console.WriteLine("请选择正确的武器");
                    break;
            }
        }

        abstract class Weapon
        {
            //...武器抽象类
        }

        class 步枪:Weapon
        { 
            //...省略
        }
        class 机关枪:Weapon
        {
            //...省略
        }
        class 狙击枪:Weapon
        {
            //...省略
        }

        interface  IFactory
        { 
            //...工厂接口
            Weapon CreateWeapon();
        }

        class 步枪工厂 : IFactory
        {
            public Weapon CreateWeapon()
            {
                return new 步枪();
            }
        }

        class 机关枪工厂 : IFactory
        {
            public Weapon CreateWeapon()
            {
                return new 机关枪();
            }
        }

        class 狙击枪工厂 : IFactory
        {
            public Weapon CreateWeapon()
            {
                return new 狙击枪();
            }
        }

 

小白:"这样子就解决了工厂方法的问题啦，这样只要在有新增的武器我就加个武器类和相应的工厂类就行啦~吃饭咯~"

有个问题困扰了我很久，什么工厂方法，不觉得代码看起来跟一开始一样吗？只是套了个工厂的壳，还不如直接创建对象，我觉得有这样的想法还是因为项目经验的不足导致的。直到我看到了百度百科中提到java的collection中的iterator运用了工厂方法（这里可以把list看做工厂，list.iterator就是创建对象的工厂方法）。设计模式多数可能是嵌套应用在某一个特定场景，所以当你遇到这些场景之后才能算真正理解设计模式带来的好处。

”工厂方法模式的意义是定义一个创建产品对象的工厂接口，将实际创建工作推迟到子类当中“这个是设计模式书中的原话，一直都不知道他什么意思，也是看到下面java迭代器的例子才明白(创建出来的是什么迭代器，完全是由集合的子类来决定的，附java代码)

 

List list=new ArrayList();
Iterator iter = list.iterator();
while(iter.hasNext())
{
    //do something...
}

 

总监:"嗯...问题是解决了，可是客户端又变恶心了，赶紧去给我处理下，用反射什么的试试...这么晚了外面餐馆也关门了，待会请你吃泡面吧"

小白:"卧槽都饿扁了吃泡面哪够...."

 

        private static readonly string AssemblyName = "当前程序集名称";
        private static readonly string factory = ConfigurationManager.AppSettings["factory"];
        static void Main(string[] args)  //客户端代码
        {
            IFactory weaponFactory = (IFactory)Assembly.Load("当前程序集名称").CreateInstance("当前程序集名称" + "." + factory);
            Weapon.fireWeapon= weaponFactory.CreateWeapon();
        }

//....下面的代码与上面一样,省略

 

小白:"这样只要在配置文件中更改要创建的武器名字就可以啦~"

总监:"恩...好吧，今天就到这里，给你泡面，下班吧。"

小白:"ye!!泡面泡起来!"

客户:"等下，小白同学，我这里怎么报错了奇怪了，你过来看看"

小白:"卧槽客户你哪冒出来的，这么晚了还在这里！"

小白:"......卧槽你搞什么，步枪的子弹怎么能跟火箭筒一起用!?"

客户:"不小心按到.....不对，都怪你，怎么可以让我按错呢，你程序不应该有什么容错性的吗？赶紧给我改！"

总监:"还不快去改！用抽象工厂试试！"

小白:"我..要..睡觉TT"

 

        private static readonly string AssemblyName = "当前程序集名称";
        private static readonly string factory = ConfigurationManager.AppSettings["factory"];
        static void Main(string[] args)  //客户端代码
        {
            IFactory weaponFactory = (IFactory)Assembly.Load("当前程序集名称").CreateInstance("当前程序集名称" + "." + factory);
            Weapon fireWeapon = weaponFactory.CreateWeapon();
            Bullet fireBullet =weaponFactory.CreateBullet();
        }

        abstract class Weapon
        {
            //...武器抽象类
        }

        class 步枪:Weapon
        { 
            //...省略
        }
        class 机关枪:Weapon
        {
            //...省略
        }
        class 狙击枪:Weapon
        {
            //...省略
        }
        abstract class Bullet
        {
            //...子弹抽象类
        }
        class 步枪子弹 : Bullet
        { 
            //...省略
        }
        class 机关枪子弹 : Bullet
        {
            //...省略
        }
        class 狙击枪子弹 : Bullet
        {
            //...省略
        }

        interface  IFactory
        { 
            //...工厂接口
            Weapon CreateWeapon();
            Bullet CreateBullet();
        }

        class 步枪工厂 : IFactory
        {
            public Weapon CreateWeapon()
            {
                return new 步枪();
            }
            public Bullet CreateBullet()
            {
                return new 步枪子弹();
            }
        }

        class 机关枪工厂 : IFactory
        {
            public Weapon CreateWeapon()
            {
                return new 机关枪();
            }
            public Bullet CreateBullet()
            {
                return new 机关枪子弹();
            }
        }

        class 狙击枪工厂 : IFactory
        {
            public Weapon CreateWeapon()
            {
                return new 狙击枪();
            }
            public Bullet CreateBullet()
            {
                return new 狙击枪子弹();
            }
        }

 

"提供一个创建产品的接口来负责创建相关或依赖的对象，而不具体明确指定具体类。"这句是设计模式书上的原话，有了这个例子就好理解了，抽象工厂相对于工厂方法来说添加了"组"的概念，就不会出现"火箭筒用步枪子弹这种错误",同时也提高了扩展性，后期要是还出个什么枪套之类的对象，只需要在相应的工厂添加构造方法即可。

写这一个故事也是纪念下通宵的那一晚，哈哈~还有以上代码并没有测试，难免有错，还有对于设计模式的理解仅代表个人观点，假如哪错了或者什么的，请大家纠正指导！

天亮了，小白还在敲代码

这时候老板来了，"小白，今天这么早~待会跟我一起去总部开个会。"

小白:"老板...我能不能带个枕头去啊？"