Unity3d之设计模式（二）工厂模式

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Unity3d之设计模式（二）工厂模式

标签： unity3d重构模式设计模式工厂模式

2016-12-15 13:08 504人阅读 评论(0) 收藏 举报

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这个系列的文章，并不会将所有用到的设计模式全部讲一遍，事实上我个人认为，并不是所有的设计模式都适用于Unity3D。这里讲的主要还是一些常用的设计模式。 
那么，本章讲的就是常见的构建型模式当中的工厂模式。

简单工厂模式

讲工厂，首先得从简单工厂说起。 
简单工厂模式的目的是用来创建不同类型的对象。在GOF的23种模式之中，只讲了工程模式的一个实例，但是我们可以根据项目的复杂程度来进行自己的改写，简单工厂就是其中的一种写法。

结构图

实现

废话少说，直接上代码。

 

using UnityEngine;

namespace SimpleFactory
{
    #region 产品
    public interface IPhone
    {
        void Version();
    }
    //苹果手机
    public class PhoneApple : IPhone
    {
        public virtual void Version()
        {
            Debug.Log("苹果手机");
        }
    }
    //三星手机
    public class PhoneSamsung : IPhone
    {
        public virtual void Version()
        {
            Debug.Log("三星手机");
        }
    }
    #endregion


    #region 工厂
    public class SimpleFactory
    {
        public static IPhone Create(int id)
        {
            switch (id)
            {
                case 1:
                    return new PhoneApple();
                case 2:
                    return new PhoneSamsung();
            }
            return null;
        }
    }
    #endregion
}

 

简单工厂模式的Create()方法里，可以添加各种逻辑，用于创建对应的实例。Unity3D中很多时候创建的是游戏中的物件，这时简单工厂模式中创建者的参数可以对应prefab的名字。

优点

• 简单，可以取名叫『2分钟内可以学会的设计模式』
• 实现逻辑清晰，根据不同的创建参数创建对应实例。

名为简单工厂方法，看起来果然是很简单，对不对？那么，本着”simple is best”的逻辑，是不是我们应该大力推广简单工厂模式呢？ 
答案是「No」。简单工厂模式有其固有的缺陷，在使用时需要严格限定其范围。

缺陷

让我们首先考虑一个问题。此处使用的Create()方法，直接决定我们产生实例的逻辑。 
那么，现在问题来了。 
假如我们不希望通过判断参数是1还是2，来进行不同实例的生成呢？ 
显然，一旦我们需要新的逻辑来产生实例的话，我们就不得不对代码进行修改。 
当然，从理论上，我们也可以发现简单工厂模式的一些问题。 
Open-closed原则，即是对扩展开放，对修改封闭。使用简单工厂模式时，很多时候违背了这一原则。同时，由于产生不同实例的方法在可预见的将来有可能会变得很复杂，是否满足单一职责这一点也值得商榷。 
那么，我们有办法解决这个问题吗？嗯，接下来就是抽象程度更高的方法出场了。

工厂方法

工厂方法与简单工厂最大的区别，在于工厂方法将工厂进行了抽象，将实现逻辑延迟到工厂的子类。

结构图

实现

为了让我们例子更贴近生产环境，在这里采用一个更加实际的问题。 
现在我们要生产苹果手机和三星手机 ，我们用工厂方法来生成这两款手机。
上代码 

 

using UnityEngine;

namespace Factory
{
    #region 产品
    public interface IPhone
    {
        void Version();
    }
    //苹果手机
    public class ProductApple : IPhone
    {
        public virtual void Version()
        {
            Debug.Log("苹果手机");
        }
    }
    //三星手机
    public class ProductSamsung : IPhone
    {
        public virtual void Version()
        {
            Debug.Log("三星手机");
        }
    }
    #endregion

    #region 工厂
    public interface IFactory
    {
        IPhone Create();
    }

    public class AppleFactory : IFactory
    {
        public virtual IPhone Create()
        {
            return new ProductApple();
        }
    }

    public class SumsungFactory : IFactory
    {
        public virtual IPhone Create()
        {
            return new ProductSamsung();
        }
    }
    #endregion
}

 

优点

工厂方法比简单工厂多了一层抽象。 
由于抽象工厂层的存在，当我们需要修改一个实现的时候，我们不需要修改工厂的角色，只需要修改实现的子类就可以完成这个工作。 
同样，当我们需要增加一个新产品的时候，我们也不需要修改工厂的角色，只需要增加一个新的实现工厂来完成实现就可以了。 
显然，这样更易于扩展，并且，整体代码的层级结构更加分明，创建实际产品的职责更加单一。 
此外，很显然客户在定义工厂角色的时候不需要知道实现子类。只有当实际需要创建的时候，才动态指定子类。这同样带来了代码的稳定性和最小可知性。

缺陷

显然，使用工厂方法的代码量是多于简单工厂的。 
同时，每增加一个新的产品，就会增加一个新的工厂类，代码的复杂程度自然也随之上升了。我们会为此创建很多的工厂。

抽象工厂

抽象工厂和工厂方法实际上是很像的，不过抽象工厂增加了另外一个概念，就是产品族。也就是说，一个工厂可以生产一系列的产品，这些产品的定义都在工厂当中。

结构图

实现

ok。这个模式需要产品和工厂很复杂的项目才需要。直接上代码吧，就不加注释了

 

using System;
using UnityEngine;

namespace AbstractFactory{

    #region  产品
    public interface IPhone
    {
        void Version();
    }
    public interface IPad
    {
        void Version();
    }

    //苹果手机
    public class PhoneApple : IPhone
    {
        public virtual void Version()
        {
            Debug.Log("苹果手机");
        }
    }
    //三星手机
    public class PhoneSamsung : IPhone
    {
        public virtual void Version()
        {
            Debug.Log("三星手机");
        }
    }
    //苹果pad
    public class PadApple : IPad
    {
        public virtual void Version()
        {
            Debug.Log("苹果pad");
        }
    }
    //三星pad
    public class PadSamsung : IPad
    {
        public virtual void Version()
        {
            Debug.Log("三星pad");
        }
    }
    #endregion


    #region 工厂
    public interface IFactory
    {
        //pad生产线
        IPad CreatePad();
        //phone生产线
        IPhone CreatePhone();
    }

    //苹果加工厂
    public class AppleFactory : IFactory
    {
        public IPad CreatePad()
        {
            return new PadApple();
        }

        public IPhone CreatePhone()
        {
            return new PhoneApple();
        }
    }
    //三星加工厂
    public class SumsungFactory : IFactory
    {
        public IPad CreatePad()
        {
            return new PadSamsung();
        }

        public IPhone CreatePhone()
        {
            return new PhoneSamsung();
        }
    }
    #endregion
}

 

优点

当我们需要增加一个产品族的时候，我们只需要增加一个工厂，实现其中所有产品的实现就行了。 
抽象工厂的设计，使得我们可以很容易的增加一个产品系列。

缺点

抽象工厂当中，产品族的定义使得子类必须去实现所有的产品生产。 
因此，抽象工厂并不适合于横向扩展，即需要增加产品的情况。 
一旦需要增加产品，那么我们甚至需要去修改抽象的基类。这是比较违反开闭原则，不太符合面向对象设计的做法。

总结

从简单工厂到工厂方法再到抽象工厂。我们可以看到，抽象的程度越来越高，能够解决的问题也越来越复杂。 
不过，个人的经验而言，一般在unity3d当中也顶多用到工厂方法而已。抽象工厂事实上并不是一个很灵活的解决方案。 
而且，对于unity3d中组件的创建，事实上是有一些非常灵活的解决方案可以处理的。实体与组件系统，相当适合于组件的构建，比起工厂方法来说更加灵活和易于扩展。