菜鸟D在项目中遇见一个比较纠结的高耦合,所以就想办法来解耦。情况是这样的:系统通过用户选择treeview控件的节点判断调用不同的处理,这些处理中某些东西又是类似的。同事的建议是采用简单工厂,耦合就耦合吧,反正treeview节点基本是不会变化的。(能偷懒就偷懒吧)
菜鸟D有些偏执,想找些方法来解耦。于是就学习了这个几种方法,虽然不一定用的上,多学一点总是好的。
首先说简单工厂,例子是一个已经二到死的计算器。
简单工厂由三种角色组成:工厂类角色(creator),抽象产品类角色(product,图中为Iproduct接口),具体产品类角色(concreteproduct,图中为Product_A…)。
代码如下:
public class Calculate{public double DValue1 { get; set; }public double DValue2 { get; set; }public virtual double GetResult(){return 0;}}public class Add : Calculate{public override double GetResult(){return DValue1 + DValue2;}}public class Sub : Calculate{public override double GetResult(){return DValue1 - DValue2;}}public class Mul : Calculate{public override double GetResult(){return DValue1 * DValue2;}}public class Div : Calculate{public override double GetResult(){if (DValue2.Equals(0)){if (DValue1.Equals(0)){return 1;}return 0;}return DValue1 / DValue2;}}
#region 客户端Console.WriteLine("请输入第一个数");string v1 = Console.ReadLine();Console.WriteLine("请输入运算符");string oper = Console.ReadLine();Console.WriteLine("请输入第二个数");string v2 = Console.ReadLine();Calculate c = GetCalculateByOper(oper);c.DValue1 = Convert.ToDouble(v1);c.DValue2 = Convert.ToDouble(v2);Console.WriteLine("结果:" + c.GetResult()); #endregion#region 工厂方法private static Calculate GetCalculateByOper(string oper){Calculate c = new Calculate();switch (oper){case "+": c = new Add();break;case "-": c = new Sub();break;case "*": c = new Mul();break;case "/": c = new Div();break;}return c;} #endregion
在这个例子中没有使用抽象类,接口,而是用了虚方法(纯粹是不想在接口里定义属性,自己喜欢用什么就用什么,毕竟这不是简单工厂的核心)。简单工厂的核心是充当工厂类角色的工厂方法(起码在此例中是这样),逻辑判断中使具体产品类和工厂直接耦合了(好像类图的关系已经决定了这种耦合,但是将具体产品和客户端解耦)。如果要添加一个开方运算,首先添加开方的运算类,然后打开工厂方法进行修改。(呵呵,违反了开闭原则)
接下来再说一下工厂方法模式,类图如下:
先分析一下类图,工厂模式有了四个角色:工厂接口,工厂实现,产品接口,产品实现(其实说角色不贴切,还不如说是种类)。工厂实现和产品实现有了依赖关系,通过调用工厂实现来获取产品实现。也就是一种产品实现对应一种工厂实现。
还是那个二的要死的计算器的例子,代码如下:
public interface IFactory{ICalculatable GetCalculatable();}public interface ICalculatable{double GetReslut(double d1, double d2);}public class Add : ICalculatable{public double GetReslut(double d1, double d2){return d1 + d2;}}public class AddFactory : IFactory{public ICalculatable GetCalculatable(){return new Add();}}public class Sub : ICalculatable{public double GetReslut(double d1, double d2){return d1 - d2;}}public class SubFactory : IFactory{public ICalculatable GetCalculatable(){return new Sub();}}public class Mul : ICalculatable{public double GetReslut(double d1, double d2){return d1 * d2;}}public class MulFactory : IFactory{public ICalculatable GetCalculatable(){return new Mul();}}public class Div : ICalculatable{public double GetReslut(double d1, double d2){if (d2.Equals(0)){if (d1.Equals(0)){return 1;}return 0;}return d1 / d2;}}public class DivFactory : IFactory{public ICalculatable GetCalculatable(){return new Div();}}
#region 逻辑判断public class Factory{public static IFactory GetCalculatableByOper(string oper){IFactory factory = null;switch (oper){case "+": factory = new AddFactory();break;case "-": factory = new SubFactory();break;case "*": factory = new MulFactory();break;case "/": factory = new DivFactory();break;}return factory == null ? null : factory;}} #endregion#region 客户端Console.WriteLine("请输入第一个数");string v1 = Console.ReadLine();Console.WriteLine("请输入运算符");string oper = Console.ReadLine();Console.WriteLine("请输入第二个数");string v2 = Console.ReadLine();ICalculatable calculatable = Factory.GetCalculatableByOper(oper).GetCalculatable();Console.WriteLine("结果:" + calculatable.GetReslut(Convert.ToDouble(v1), Convert.ToDouble(v2))); #endregion
注意:此处的判断逻辑已经不属于工厂模式了(类图中很明确),也可以脱离客户端。虽说简单工厂也可以这样将判断逻辑脱离客户端,但是简单工厂的逻辑判断是在工厂类中的,也就依然是简单工厂模式的一部分(此处逻辑有些乱,不懂的就认真研究类图)。通常在工厂模式的客户端需要用到哪种工厂再去创建哪种工厂,而不是如例子中的使用一个判断逻辑来选择,也就是工厂模式创建工厂是通过“外部”的逻辑来确定,而模式本身是不会做判断的。(所以这个例子并不是一个合适的例子)
此时,计算器要再添加一个开方的方法,只需添加方法实现,添加工厂实现,不会对原有的代码做修改,符合了开闭原则(你当我瞎啊,你不修改判断逻辑吗?说了多少次了,判断逻辑部分不属于工厂模式。不过比简单工厂确实多写不少东西)。
工厂方法模式通常在以下两种情况中使用 :
第一,需要使用某种产品,客户端很清楚应该使用哪个具体工厂,此种情况不存在上述的判断逻辑,只需要实例化具体工厂,然后生产具体产品。
第二,需要使用某种产品,但是不想也不需要知道是哪个工厂创建,此种情况存在一定的判断逻辑,但是客户端不需要知道这个逻辑,生产方(工厂模式)是通过外部的逻辑来生产产品,这时由外部来实例化具体工厂,生产具体产品交付给客户端。
接着再来说说抽象工厂,在抽象工厂中最明显的一个特点是产品不止一类了,所以前文提到的计算机的例子就不适合使用抽象工厂模式(窃以为如此,有反对意见的欢迎提出)。
在抽象工厂在提到一个“产品族”的概念,其实在抽象工厂中最为直观的体现就是产品A接口,产品B接口甚至是产品C、D接口。类图如下,从类图中不难发现,抽象工厂模式的具体工厂角色可以生产多种产品(工厂方法模式的具体工厂只能生产一种产品,不信去看类图)。就好像东方红拖拉机厂在工厂方法模式下只能生产拖拉机,但是在抽象工厂模式下不仅能生产拖拉机,还能生产卡车(如果加一个坦克的生产线,还能生产坦克)。
此处就用比较熟悉的农场的例子,农场生产水果和蔬菜,水果分为北方水果和热带水果,蔬菜也一样,所以农场也分为北方农场和热带农场。
代码如下:
public interface IFruit{string Show();}public interface IVeggie{string Show();}public class NFruit : IFruit{private string name;public string Name{get { return "北方" + name; }set { name = value; }}public string Show(){return Name;}}public class TFruit : IFruit{string name;public string Name{get { return "热带" + name; }set { name = value; }}public string Show(){return Name;}}public class NVeggie : IVeggie{string name;public string Name{get { return "北方" + name; }set { name = value; }}public string Show(){return Name;}}public class TVeggie : IVeggie{string name;public string Name{get { return "热带" + name; }set { name = value; }}public string Show(){return Name;}}public interface Factory{IFruit CreateFruit(string nm);IVeggie CreateVeggie(string nm);}public class NFactory : Factory{public IFruit CreateFruit(string nm){return new NFruit() { Name = nm };}public IVeggie CreateVeggie(string nm){return new NVeggie() { Name = nm };}}public class TFactory : Factory{public IFruit CreateFruit(string nm){return new TFruit() { Name = nm };}public IVeggie CreateVeggie(string nm){return new TVeggie() { Name = nm };}}
此例的逻辑判断部分没写。从类图上看,它是不属于抽象工厂模式的,从简化客户端的角度,这个逻辑判断是可以从客户端剥离的,很显然和工厂方法模式的逻辑判断属于同一地位(有种两头受气的感觉)。
然后再简单说spring的依赖注入。在spring中需要获取一个产品(实例)如何获取?容器来提供。逻辑判断呢?可以放在客户端,也可以从客户端剥离,爱放哪放哪。容器只依赖于配置,逻辑判断不会影响容器。所以容器很好的将生产过程与客户端隔离,这就不存在耦合了。
接下来再说一下,一直不停的重复的判断逻辑。在菜鸟D 的看法里,上述几个模式的耦合都是存在于判断逻辑中的。在简单工厂中,工厂和客户端之间耦合较低,但是工厂和具体的产品类是直接耦合的。在工厂方法模式、抽象工厂模式、spring中,逻辑判断只是一个辅助,逻辑判断将生产过程和客户端隔离,大大地降低了耦合程度。所以在衡量设计模式的耦合时,就需要衡量判断逻辑在模式中作用和角色。有些耦合是很难避免的,为了避免这些耦合甚至可能会造成更多的耦合。至于开闭原则,编码过程尽量去注意,否则为以后的开发带来麻烦就不是我们想要的了。
一家之言,不值一哂,如有谬误,欢迎指正。
菜鸟D希望这篇文章对您有所帮助。
扩展参考:
大话设计模式P72:
工厂方法实现时,客户端需要决定实例化哪一个工厂来实现运算类(具体产品),选择判断的问题还是存在的,也就是说,工厂方法吧简单工厂的内部逻辑判断移到了客户端代码来进行.想要添加功能,本来是要改工厂类的,而现在是修改客户端.
三种工厂模式区别总结
http://blog.csdn.net/lingfengtengfei/article/details/12374469
spring.net的依赖注入
http://www.cnblogs.com/GoodHelper/archive/2009/10/26/SpringNET_DI.html
工厂方法模式
http://blog.csdn.net/zhengzhb/article/details/7348707
三种工厂模式
http://www.cnblogs.com/poissonnotes/archive/2010/12/01/1893871.html