设计模式（十一）抽象工厂模式

抽象工厂模式（Abstract Factory），提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。

优点：

1、易于交换产品系列，由于具体工厂类，如 IFactory factory = new AccessFactory()，在一个应用中只需要在初始化时出现一次，这就使得改变一个应用的具体工厂变得非常容易，它只需要改变具体工厂即可使用不同的产品配置。

2、它让具体的创建实例过程与客户端分离，客户端是通过它们的抽象接口操纵实例，产品的具体类名也被具体工厂的实现分离，不会出现在客户代码中。

 【例】数据访问程序

基本代码

// IDepartment 接口，用于客户端访问，解除与具体数据库访问的耦合
interface IDepartment
{
  void Insert(Department department);

  Department GetDepartment(int id);
}

// SqlserverDepartment 类，用于访问 SQL Server 的 Department
class SqlserverDepartment :  IDepartment
{
  public void Insert(Department department)
  {
    Console.WriteLine("在 SQL Server 中给 Department 表增加一条记录");
  }

  public Department GetDepartment(int id)
  {
    Console.WriteLine("在 SQL Server 中根据 ID 得到 Department 表一条记录");
    return null;
  }
}

// AccessDepartment 类，用于访问 Access 的 Department
class AccessDepartment :  IDepartment
{
  public void Insert(Department department)
  {
    Console.WriteLine("在 Access 中给 Department 表增加一条记录");
  }

  public Department GetDepartment(int id)
  {
    Console.WriteLine("在 Access 中根据 ID 得到 Department 表一条记录");
    return null;
  }
}

// IUser 接口，用于客户端访问，解除与具体数据库访问的耦合
interface IUser
{
  void Insert(User user);

  User GetUser(int id);
}

// SqlserverUser 类，用于访问 SQL Server 的 User
class SqlserverUser : IUser
{
  public void Insert(User user)
  {
    Console.WriteLine("在 SQL Server 中给 User 表增加一条记录");
  }

  public User GetUser(int id)
  {
    Console.WriteLine("在 SQL Server 中根据 ID 得到 User 表一条记录");   
    return null;
  }
}

// AccessUser 类，用于访问 Access 的 User
class AccessUser : IUser
{
  public void Insert(User user)
  {
    Console.WriteLine("在 Access 中给 User 表增加一条记录");
  }

  public User GetUser(int id)
  {
    Console.WriteLine("在 Access 中根据 ID 得到 User 表一条记录");   
    return null;
  }
}

// IFactory 接口，定义一个创建访问 User 表对象的抽象的工厂接口
interface IFactory
{
  IUser CreateUser();

  IDepartment CreateDepartment();
}

// SqlServerFactory 类，实现 IFactory 接口，实例化 SqlserverUser 和 SqlserverDepartment
class SqlServerFactory : IFactory
{
  public IUser CreateUser()
  {
    return new SqlserverUser();
  }

  public IDepartment CreateDepartment()
  {
    return new SqlserverDepartment();
  }
}

// AccessFactory 类，实现 IFactory 接口，实例化 AccessUser 
class AccessFactory : IFactory
{
  public IUser CreateUser()
  {
    return new AccessUser();
  }

  public IDepartment CreateDepartment()
  {
    return new AccessDepartment();
  }
}

// 客户端
static void Main(string[] args)
{
  //IFactory factory = new AccessFactory();
  IFactory factory = new SqlServerFactory();

  User user = new User();
  IUser iu = factory.CreateUser();
  iu.Insert(user);
  iu.GetUser(1);

  Department dept = new Department();
  IDepartment id = factory.CreateDepartment();
  id.Insert(dept);
  id.GetDepartment(1);

  Console.Read();
}

 【改进的代码结构图】

基本代码

class DataAccess
{
  private static readonly string db = "Sqlserver";
  //private static readonly string db = "Access";

  public static IUser CreateUser()
  {
    IUser result = null;
    switch(db)
    {
      case "Sqlserver":
        result = new SqlserverUser();
        break;
      case "Access":
        result = new AccessUser();
        break;
    }
    return result;
  }

  public static IDepartment CreateDepartment()
  {
    IDepartment result = null;
    switch(db)
    {
      case "Sqlserver":
        result = new SqlserverDepartment();
        break;
      case "Access":
        result = new AccessDepartment();
        break;
    }
    return result;
  }
}

// 客户端
static void Main(string[] args)
{
  User user = new User();
  IUser iu = DataAccess.CreateUser();
  iu.Insert(user);
  iu.GetUser(1);

  Department dept = new Department();
  IDepartment id = DataAccess.CreateDepartment();
  id.Insert(dept);
  id.GetDepartment(1);

  Console.Read();
}

 用【反射 + 抽象工厂】的数据访问程序

// 引入反射
using System.Reflection;  

class DataAccess
{
  // 程序集名称
  private static readonly string AssemblyName = "抽象工厂模式";
  // 数据库名称
  private static readonly string db = "Sqlserver";

  public static IUser CreateUser()
  {
    string className = AssemblyName + "." + db + "User";
    return (IUser)Assembly.Load(AssemblyName).CreateInstance(className);
  }

  public static IDepartment CreateDepartment()
  {
    string classname = AssemblyName + "." + db + "Department";
    return (IDepartment)Assembly.Load(AssemblyName).CreateInstance(className);
  }
}

  用【反射 + 配置文件】的数据访问程序

// App.config
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
  <appSettings>
    <add key="DB" value="Sqlserver"/>
  </appSettings>
</configuration>

using System.Configuration;

// 读配资文件
private static readonly string db = ConfigurationManager.AppSetting["DB"];

【总结】

所有在用简单工厂的地方，都可以考虑用反射技术来去除 switch 或 if，解除分支判断带来的耦合。