步步为营 .NET 设计模式学习笔记二、Abstract Factory(抽象工厂)

我们以一个线程例子来说明下抽象工厂是如何工作的.平时我们都会收发邮件,那我们就做个邮件引擎线程.

定义: 抽象工厂模式是一种创建型的模式。上面的比喻说明了抽象工厂就是生产同一个系列产品的东西，因为这一系列的产品是关联的，如果混用就可能出问题，所以就统一的在抽象工厂中进行创建。当要增加一个新的产品系列时，就多写一个工厂子类并添加相应的产品子类就可以了。

我们来看一个类图。

图中，我们可以看到，客户需要得到某系列的产品的时候，直接用相应的工厂子类来创建产品就可以了。

示例用例图

接来下我们设计个邮件发送的线程实例,先看用例图:

代码设计

首先创建一个接口ISaaSProcess.cs:

/// <summary>
/// 异步调用接口
/// </summary>
public interface ISaaSProcess
{
    /// <summary>
    /// 启动线程任务
    /// </summary>
    void StartProcess();
    /// <summary>
    /// 停止线程任务
    /// </summary>
    void StopProcess();
    /// <summary>
    /// 显示结果
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    List<string> GetResult();
}

然后创建一个工厂基类SaaSProcessBase.cs:

public abstract class SaaSProcessBase : ISaaSProcess
    {
        /// <summary>
        /// 记录Log内容
        /// </summary>
        public List<string> _logContent = new List<string>();
        public SaaSProcessBase()
        {
        }
        #region ISaaSProcess Members
        public void StartProcess()
        {
            try
            {
                InitialProcess();
                if (CheckCondition())
                {
                    DoProcess();
                    EndProcess();
                    ClearProcess();
                }
                else
                {
                    _logContent.Add("条件检测不通过，不能正常启动");
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                _logContent.Add("任务的某个线程执行过程中出现异常" + ex.Message);
 
            }
        }
 
        public void StopProcess()
        {
            SetLastUpdateTime(DateTime.Now);
        }
 
        public List<string> GetResult()
        {
            return _logContent;
        }
        /// <summary>
        /// 记录最后操作时间
        /// </summary>
        /// <param name="time"></param>
        public void SetLastUpdateTime(DateTime time)
        {
            _logContent.Add("线程结束时间是" + time.ToString());
        }
        #endregion
        #region abstract method
        /// <summary>
        /// 检查条件是否符合
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public abstract bool CheckCondition();
        /// <summary>
        /// 初始化线程
        /// </summary>
        public abstract void InitialProcess();
        /// <summary>
        /// 执行线程任务
        /// </summary>
        public abstract void DoProcess();
        /// <summary>
        /// 结束线程任务
        /// </summary>
        public abstract void EndProcess();
        /// <summary>
        /// 清理线程
        /// </summary>
        public abstract void ClearProcess();
        #endregion
    }

然后创建一个发送邮件的工厂EmailEngine.cs:

public class EmailEngine : SaaSProcessBase
    {
 
        public override bool CheckCondition()
        {
            return true;
        }
 
        public override void InitialProcess()
        {
            _logContent.Add("所有数据准备完毕");
        }
 
        public override void DoProcess()
        {
            _logContent.Add("邮件发送成功");
        }
 
        public override void EndProcess()
        {
            _logContent.Add("邮件发送结束");
        }
 
        public override void ClearProcess()
        {
            _logContent.Add("邮件数据清理完毕");
        }
        public EmailEngine()
        { }
    }

然后再调用它:

public partial class Run : Form
    {
        public Run()
        {
            InitializeComponent();
        }
 
        private void btnRun_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            ISaaSProcess process = new EmailEngine();
            process.StartProcess();
            process.StopProcess();
            foreach (string result in process.GetResult())
            {
                rtbResult.AppendText(result + "\n");
            }
        }
    }

运行的结果如下图:

抽象工厂的优点很明显了，就是在需要用到一系列相关类的地方，它可以使我们不出错的创建出一系列的类实例，而我们在需要添加新的产品系列的时候，完全不需要考虑其他系列的问题，仅需要将相关的抽象类（工厂已经产品）具体化就可以了。缺点也在这个地方，当工厂需要生产多一种产品（不是系列）的时候，改动将波及所有类，比如，浙江打算在每一辆汽车上装一个翅膀，那就需要在工厂中添加一个冲压机（以及各种车型的翅膀模具），还要在焊接科里添加这么一道工序，涂装科以及总装科里面也一样要进行相应的调整。

工厂子类不一定需要实现父类的所有方法，但要使子类有用的话，我们必须使它的所有方法宣布具体化。这里，就引出几种做法：1、工厂父类可以就是一个接口，以确保其子类一定是具体的；2、我们可以继承抽象的父类，但不完全具体化，这样可以继续细分工厂子类；3、抽象的父类中含有具体的方法，这些方法也可以不加virtual修饰符。最后的这种方法可能是比较灵活一点的。

抽象工厂主要是用在需要一系列相关联的类协同工作的地方，而且这些系列的数量可能会变多，每一个系列完成的工作都不一样，但是调用接口却是一样的。另外，抽象工厂不适合这样一种情况，即每个系列内部的元素数量不能够确定，也就是说，当初设计的时候，系列中有3个配件，后面又涨成5个，之后又涨到7个，这样的话，要改动的地方将多到让人受不了。

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