实现抽象工厂设计模式,headfirst设计模式

作者: 单机游戏资讯  发布:2019-05-20

开篇

本文的概念性内容来自深入浅出设计模式一书.

天天逛博客园,就是狠不下心来写篇博客,忙是一方面,但是说忙能有多忙呢,都有时间逛博客园,写篇博客的时间都没有?(这还真不好说)

实现抽象工厂设计模式,headfirst设计模式。上一篇文章讲了简单工厂和工厂方法设计模式 , 使用的是披萨店的例子.

每次想到写一篇新的设计模式,我总会问自己:

文将继续使用这个例子, 这里要用到抽象工厂.

1,自己理解了吗?

实现抽象工厂设计模式,headfirst设计模式。披萨店的需求变更

现在披萨店在各地授权了很多连锁分店, 但是有的分店偷工减料, 使用劣质原料代替标准原料.

披萨店老板现在就是想解决这个问题.

2,我能以一种简单且有逻辑的方式把它说出来吗?

原料的一致性问题

首先如何保证原料的质量问题? 可以建立一个工厂生产原料, 然后把原料分发到各地的授权店.

然后还有一个原料的一致性问题, 例如纽约的番茄酱和芝加哥的番茄酱可能有点不同, 所以它们各自需要一套原料.

也就是说各地的披萨是使用相同的原料, 但是每种原料在各地可能会存在差异(不同的实现).

图片 1

这就是纽约, 芝加哥和加州各自的原料家族.

不说做到有的放矢,但是一本正经的胡说八道还是要有吧,起码要忽悠得头头是道嘛(手动斜眼笑)

建立原料工厂

接下来就是建立原料工厂, 这些工厂将负责为各自的家族(地点)创建原料.

实现抽象工厂设计模式,headfirst设计模式。首先是工厂的接口:

图片 2

然后我们要做下面这些内容:

  • 实现抽象工厂设计模式,headfirst设计模式。为每个地区创建一个工厂 (实现PizzaIngredientFactory接口及其方法)
  • 实现抽象工厂设计模式,headfirst设计模式。实现一些原料的类, 它们可以呗工厂使用, 其中某些原料可以跨地区共享
  • 最后我们把上面这些整合到PizzaStore里面.

纽约的原料工厂:

图片 3

就是实现接口, 返回本地需要的原料而已.

修改Pizza抽象类:

图片 4

这里我们把Prepare()方法(准备原料)改成抽象的了, 其它的保持不变.

接下来需要为各地创建不同风格的披萨了. 现在各地披萨店的原料都是从工厂送来的, 就不能使用劣质原料代替了.

之前使用工厂方法模式时, 我们为每个地点创建了不同风格的披萨, 例如 NYCheesePizza, ChicagoCheesePizza. 你可以看一下这两个类, 它们里面只有原料部分(都是同样的原料, 但是各地风格不同)是不同的.

所以实际上, 我们不需要为每个地点创建不同风格的披萨, 原料工厂将会替我们处理各地风格披萨原料不同这种情况.

例如奶酪披萨只需要一个类就可以:

图片 5

为了创建奶酪披萨, 在其构造函数里面传入原料工厂为它提供原料即可.

在prepare()方法里面准备的原料都是工厂来提供的.

使用哪些地区/风格的原料由工厂决定, 披萨类本身并不关心, 它只需知道怎么制作披萨就行.

实现抽象工厂设计模式,headfirst设计模式。这样披萨类和各地区的原材料就解耦了.

综上, 就是一句话:

图片 6

原料由工厂提供.

可以再看看另外一个披萨的例子:

图片 7

实现抽象工厂设计模式,headfirst设计模式。关于工厂模式的几个问题

修改各地的披萨店

图片 8

实现抽象工厂设计模式,headfirst设计模式。纽约的披萨店现在和纽约的原料工厂组合在一起, 这样它就可以产出纽约风格的披萨了.

在创建披萨的时候把原料工厂传进去为披萨提供原料.

1,这个是拿来干什么的?

到目前位置, 我们做了什么?

我们提供了一种可以为披萨提供一族原料的工厂, 这个工厂就叫做抽象工厂.

抽象工厂为创建某一家族的产品提供接口(interface), 针对这个接口编程, 就可以实现从具体生产产品的工厂解耦.

这样做就允许我们为不同的上下文使用不同实现的工厂了.

因为我们的代码是从实际产品解耦的, 我们就可以通过替换工厂来取得不同风格的产品了.

图片 9

2,怎么用?

梳理一下整个流程

  1. 创建纽约的披萨店:

图片 10

  1. 下订单买披萨

图片 11

  1. orderPizza方法调用创建披萨的方法:

图片 12

到这, 代码都没有变化.

4.创建披萨的时候, 使用原料工厂:

图片 13

  1. 披萨的准备工序里是由工厂来提供原料:

图片 14

  1. 按照其他工序加工并返回披萨.

3,不用行不行?

抽象工厂定义

抽象工厂设计模式提供了一个接口, 这个接口可以创建一族相关或依赖的对象而无需指明它们具体的类.

下面是类图:

图片 15

对应披萨店的图:

图片 16

第一个和第三个问题,我现在就可以告诉你答案:早点下班,可以

工厂方法和抽象工厂的比较

工厂方法是通过继承来实现创建对象工作的. 而抽象工厂则是通过组合的方法.

工厂方法是让子类来创建对象, 客户只需要知道抽象类, 子类做具体的实现, 解耦.

抽象工厂提供了一个可以创建一族产品的抽象类, 这个类的实现类/子类决定产品是如何产出的, 也是解耦.

抽象工厂的优点是: 可以创建一族相关的产品. 缺点是它的接口比较大, 如果添加产品了需要改接口.

而工厂方法只负责生产一个产品.

抽象工厂也经常使用工厂方法来实现具体的工厂.

而工厂方法也经常使用抽象的创造者, 它来使用子类创造出的具体产品.

工厂方法:

图片 17

抽象工厂:

图片 18

所有的设计模式对我来说都是为了减少工作量。关于减少工作量我的理解是:每个需求,都应该在它适当的时候出现适当的代码!这个太重要了

总结

图片 19

代码偷懒,后期返工多

C#/.NET Core代码实现

 原料接口:

图片 20图片 21

namespace AbstractFactoryPattern.Abstractions
{
    public interface IGredient
    {
        string Name { get; }
    }
}

namespace AbstractFactoryPattern.Abstractions
{
    public interface ICheese: IGredient
    {
    }
}

namespace AbstractFactoryPattern.Abstractions
{
    public interface IClams: IGredient
    {
    }
}

namespace AbstractFactoryPattern.Abstractions
{
    public interface IDough: IGredient
    {
    }
}

namespace AbstractFactoryPattern.Abstractions
{
    public interface ISauce: IGredient
    {
    }
}

View Code

 

原料工厂接口:

图片 22图片 23

namespace AbstractFactoryPattern.Abstractions
{
    public interface IPizzaIngredientFactory
    {
        IDough CreateDough();
        ICheese CreateCheese();
        IClams CreateClams();
        ISauce CreateSauce();
    }
}

View Code

 

披萨店抽象类:

图片 24图片 25

namespace AbstractFactoryPattern.Abstractions
{
    public abstract class PizzaStore
    {
        public Pizza OrderPizza(string type)
        {
            var pizza = CreatePizza(type);
            pizza.Prepare();
            pizza.Bake();
            pizza.Cut();
            pizza.Box();
            return pizza;
        }

        protected abstract Pizza CreatePizza(string type);
    }
}

View Code

 

披萨抽象类:

图片 26图片 27

using System;

namespace AbstractFactoryPattern.Abstractions
{
    public abstract class Pizza
    {
        public string Name { get; set; }
        public IDough Dough { get; protected set; }
        public ISauce Sauce { get; protected set; }
        public ICheese Cheese { get; protected set; }
        public IClams Clams { get; protected set; }

        public abstract void Prepare();

        public void Bake()
        {
            Console.WriteLine("Bake for 25 minutes");
        }

        public void Cut()
        {
            Console.WriteLine("Cutting the pizza into diagnol slices");
        }

        public void Box()
        {
            Console.WriteLine("Placing pizza in official PizzaStore box......");
        }
    }
}

View Code

 

具体原料:

图片 28图片 29

using AbstractFactoryPattern.Abstractions;

namespace AbstractFactoryPattern.Ingredients
{
    public class FreshClams : IClams
    {
        public string Name { get; } = "Fresh Clams";
    }
}

using AbstractFactoryPattern.Abstractions;

namespace AbstractFactoryPattern.Ingredients
{
    public class FrozenClams: IClams
    {
        public string Name { get; } = "Frozen Clams";
    }
}

using AbstractFactoryPattern.Abstractions;

namespace AbstractFactoryPattern.Ingredients
{
    public class MarinaraSauce: ISauce
    {
        public string Name { get; } = "Marinara Sauce";
    }
}

using AbstractFactoryPattern.Abstractions;

namespace AbstractFactoryPattern.Ingredients
{
    public class MozzarellaCheese: ICheese
    {
        public string Name { get; } = "Mozzarella Cheese";
    }
}

using AbstractFactoryPattern.Abstractions;

namespace AbstractFactoryPattern.Ingredients
{
    public class PlumTomatoSauce : ISauce
    {
        public string Name { get; } = "Plum Tomato Sauce";
    }
}

using AbstractFactoryPattern.Abstractions;

namespace AbstractFactoryPattern.Ingredients
{
    public class ReggianoCheese : ICheese
    {
        public string Name { get; } = "Reggiano Cheese";
    }
}

using AbstractFactoryPattern.Abstractions;

namespace AbstractFactoryPattern.Ingredients
{
    public class ThickCrustDough: IDough
    {
        public string Name { get; } = "Thick Crust Dough";
    }
}

using AbstractFactoryPattern.Abstractions;

namespace AbstractFactoryPattern.Ingredients
{
    public class ThinCrustDough: IDough
    {
        public string Name { get; } = "Thin Crust Dough";
    }
}

View Code

 

具体披萨:

图片 30图片 31

using System;
using AbstractFactoryPattern.Abstractions;

namespace AbstractFactoryPattern.ConcreteProducts
{
    public class CheesePizza: Pizza
    {
        private readonly IPizzaIngredientFactory _pizzaIngredientFactory;

        public CheesePizza(IPizzaIngredientFactory pizzaIngredientFactory)
        {
            _pizzaIngredientFactory = pizzaIngredientFactory;
        }

        public override void Prepare()
        {
            Console.WriteLine($"Preparing: {Name}");
            Dough = _pizzaIngredientFactory.CreateDough();
            Sauce = _pizzaIngredientFactory.CreateSauce();
            Clams = _pizzaIngredientFactory.CreateClams();
            Cheese = _pizzaIngredientFactory.CreateCheese();
            Console.WriteLine($"    {Dough.Name}");
            Console.WriteLine($"    {Sauce.Name}");
            Console.WriteLine($"    {Clams.Name}");
            Console.WriteLine($"    {Cheese.Name}");
        }
    }
}

using System;
using AbstractFactoryPattern.Abstractions;

namespace AbstractFactoryPattern.ConcreteProducts
{
    public class ClamsPizza : Pizza
    {
        private readonly IPizzaIngredientFactory _pizzaIngredientFactory;

        public ClamsPizza(IPizzaIngredientFactory pizzaIngredientFactory)
        {
            _pizzaIngredientFactory = pizzaIngredientFactory;
        }

        public override void Prepare()
        {
            Console.WriteLine($"Preparing: {Name}");
            Dough = _pizzaIngredientFactory.CreateDough();
            Sauce = _pizzaIngredientFactory.CreateSauce();
            Clams = _pizzaIngredientFactory.CreateClams();
            Console.WriteLine($"    {Dough.Name}");
            Console.WriteLine($"    {Sauce.Name}");
            Console.WriteLine($"    {Clams.Name}");
        }
    }
}

View Code

 

各地原料工厂:

图片 32图片 33

using AbstractFactoryPattern.Abstractions;
using AbstractFactoryPattern.Ingredients;

namespace AbstractFactoryPattern.ConcreteFactories
{
    public class ChicagoPizzaIngredientFactory: IPizzaIngredientFactory
    {
        public IDough CreateDough()
        {
            return new ThinCrustDough();
        }

        public ICheese CreateCheese()
        {
            return new ReggianoCheese();
        }

        public IClams CreateClams()
        {
            return new FrozenClams();
        }

        public ISauce CreateSauce()
        {
            return new PlumTomatoSauce();
        }
    }
}

using AbstractFactoryPattern.Abstractions;
using AbstractFactoryPattern.Ingredients;

namespace AbstractFactoryPattern.ConcreteFactories
{
    public class NewYorkPizzaIngredientFactory: IPizzaIngredientFactory
    {
        public IDough CreateDough()
        {
            return new ThickCrustDough();
        }

        public ICheese CreateCheese()
        {
            return new MozzarellaCheese();
        }

        public IClams CreateClams()
        {
            return new FreshClams();
        }

        public ISauce CreateSauce()
        {
            return new MarinaraSauce();
        }
    }
}

View Code

 

各地披萨店:

图片 34图片 35

using AbstractFactoryPattern.Abstractions;
using AbstractFactoryPattern.ConcreteFactories;
using AbstractFactoryPattern.ConcreteProducts;

namespace AbstractFactoryPattern.Clients
{
    public class ChicagoPizzaStore : PizzaStore
    {
        protected override Pizza CreatePizza(string type)
        {
            var factory = new ChicagoPizzaIngredientFactory();
            Pizza pizza = null;
            switch (type)
            {
                case "cheese":
                    pizza = new CheesePizza(factory);
                    pizza.Name = "Chicago Cheese Pizza";
                    break;
                case "clams":
                    pizza = new ClamsPizza(factory);
                    pizza.Name = "Chicago Clams Pizza";
                    break;
            }
            return pizza;
        }
    }
}

using AbstractFactoryPattern.Abstractions;
using AbstractFactoryPattern.ConcreteFactories;
using AbstractFactoryPattern.ConcreteProducts;

namespace AbstractFactoryPattern.Clients
{
    public class NewYorkPizzaStore : PizzaStore
    {
        protected override Pizza CreatePizza(string type)
        {
            var factory = new NewYorkPizzaIngredientFactory();
            Pizza pizza = null;
            switch (type)
            {
                case "cheese":
                    pizza = new CheesePizza(factory);
                    pizza.Name = "New York Cheese Pizza";
                    break;
                case "clams":
                    pizza = new ClamsPizza(factory);
                    pizza.Name = "New York Clams Pizza";
                    break;
            }
            return pizza;
        }
    }
}

View Code

 

测试运行:

图片 36图片 37

using System;
using AbstractFactoryPattern.Clients;

namespace AbstractFactoryPattern
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var newYorkPizzaStore = new NewYorkPizzaStore();
            newYorkPizzaStore.OrderPizza("cheese");

            Console.WriteLine("-----------------------------------------------------------");

            var chicagoYorkPizzaStore = new ChicagoPizzaStore();
            chicagoYorkPizzaStore.OrderPizza("cheese");

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

View Code

 

图片 38

Ok.

过度设计,后期返工多

设计模式 经验可以解决这个问题,其他的我还不知道。没有经验怎么办?两个要点:

1,能用

2,简洁

首先要达到能用,然后就是尽量简洁,这样代码就不会太差。首先你要自己看得懂,然后是让队友看得懂。

你知道你队友看到一堆烂的看都看不懂,也一句注释都没有的代码的时候的心理阴影面积吗?

这其实也没什么,谁没填过别人的坑呢?关键是他知道你家在哪里,而且还知道你经常走夜路,就问你怕不怕?(卧槽,又跑题了。。)

 

需求:你有一个披萨店,只卖一种披萨,代码如下:

披萨:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 披萨类
 * @author skysea
 */
public class Pizza {

    private String name;//披萨名称

    private String dough;//面团

    private String sauce;//酱料

    private List<String> toppings = new ArrayList<>();//佐料

    public Pizza() {
            this.name = "原味披萨";
            this.dough = "原味面团";
            this.sauce = "原味酱料";
    }

    void prepare() {
        System.out.println("开始准备披萨:"   name);

        System.out.println("开始处理面团:"   dough);

        System.out.println("添加酱料:"   sauce);

        System.out.println("添加佐料:");
        if(toppings.size() > 0) {
            for(String t : toppings) {
                System.out.println(" "   t);
            }
        }
    }

    void bake() {
        System.out.println("烘焙25分钟..");
    }

    void cut() {
        System.out.println("披萨切片..");
    }

    void box() {
        System.out.println("披萨打包..");
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

 

披萨店:

/**
 * 只卖一种披萨的披萨店
 * @author skysea
 */
public class PizzaStore {

    public Pizza orderPizza() {
        Pizza pizza = new Pizza();
        pizza.prepare();
        pizza.bake();
        pizza.cut();
        pizza.box();
        return pizza;
    }
}

 测试类:

/**
 * pizza测试类
 * @author skysea
 */
public class PizzaTest {
    public static void main(String[] args) {
        PizzaStore pizzaStore = new PizzaStore();
        Pizza pizza = pizzaStore.orderPizza();
        System.out.println("当前预定的披萨:"   pizza.getName());
    }
}

图片 39 

现在披萨店要拓展业务了,因为卖一种披萨顾客已经吃腻了,现在要开始添加新的披萨类型

简单工厂模式

Pizza类的改进

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 披萨抽象类
 * 1,修改private -> protected(保证子类拥有这些属性)
 * 2,将Pizza定义为abstract类,防止被new,也是为后面的改造做准备
 * @author skysea
 */
public abstract class Pizza {

    protected String name;//披萨名称

    protected String dough;//面团

    protected String sauce;//酱料

    protected List<String> toppings = new ArrayList<>();//佐料

    void prepare() {
        System.out.println("开始准备披萨:"   name);

        System.out.print("开始处理面团:"   dough);

        System.out.println("添加酱料:"   sauce);

        System.out.println("添加佐料:");
        for(String t : toppings) {
            System.out.println(" "   t);
        }
    }

    void bake() {
        System.out.println("烘焙25分钟..");
    }

    void cut() {
        System.out.println("披萨切片..");
    }

    void box() {
        System.out.println("披萨打包..");
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Pizza [name="   name   ", dough="   dough   ", sauce="   sauce   ", toppings="   toppings   "]";
    }
}

先给出新增的披萨

芝士披萨:

图片 40图片 41

/**
 * 芝士披萨
 * @author skysea
 */
public class CheesePizza extends Pizza{
    public CheesePizza() {
        this.name = "芝士披萨";
        this.dough = "芝士披萨的面团";
        this.sauce = "芝士披萨的酱料";
        this.toppings.add("很多芝士....");
    }
}

View Code

蛤蜊披萨:

图片 42图片 43

/**
 * 蛤蜊披萨
 * @author skysea
 */
public class ClamPizza extends Pizza {
    public ClamPizza() {
        this.name = "蛤蜊披萨";
        this.dough = "蛤蜊披萨的面团";
        this.sauce = "蛤蜊披萨的酱料";
        this.toppings.add("蛤蜊");
    }
}

View Code

意大利烤肠披萨:

图片 44图片 45

/**
 * 意大利烤肠披萨
 * @author skysea
 */
public class PepperoniPizza extends Pizza{

    public PepperoniPizza() {
        this.name = "意大利烤肠披萨";
        this.dough = "意大利烤肠披萨的面团";
        this.sauce = "意大利烤肠披萨的酱料";
        this.toppings.add("一大波意大利烤肠...");
    }
}

View Code

 素食比萨:

图片 46图片 47

/**
 * 素食比萨
 * @author skysea
 */
public class VeggiePizza extends Pizza {
    public VeggiePizza() {
        name = "素食比萨";
        dough = "素食比萨的面团";
        sauce = "素食比萨的酱料";
        toppings.add("素食比萨");
        toppings.add("素食比萨佐料1");
        toppings.add("素食比萨佐料2");
    }
}

View Code

贴了这么多代码,先给出一波简单的实现:

/**
 * pizza店
 * @author skysea
 */
public class PizzaStore {

    public Pizza orderPizza(String type) {
        Pizza pizza = null;
        if (type.equals("cheese")) {
            pizza = new CheesePizza();
        } else if (type.equals("pepperoni")) {
            pizza = new PepperoniPizza();
        } else if (type.equals("clam")) {
            pizza = new ClamPizza();
        } else if (type.equals("veggie")) {
            pizza = new VeggiePizza();
        }

        pizza.prepare();
        pizza.bake();
        pizza.cut();
        pizza.box();

        return pizza;
    }

}

在不考虑继续扩展披萨种类的时候,这样的实现有没有问题,一般来说,达到了可以用的标准,但是不好用,问题如下:

1,没有兼容原来的一种披萨方法 public Pizza orderPizza(),相信我,每一个public方法都是很重要的,因为你不知道有多少地方用到过。当然也不是没办法知道,只是你知道也不一定就能改,就算你能改,也不一定改对。

2,String类型的type太容易出错了,个人感觉对程序开发不友好,当然这个也要分情况,灵活和严谨本来就很难做到两全

3,推荐取不到合适的type时抛异常,而不是返回空,便于排查问题(此处的if里面只是直接new返回的对象,实际情况远比现在的复杂)

给出第二版:

/**
 * pizza店
 * @author skysea
 */
public class PizzaStore {

    public Pizza orderPizza() {
        return orderPizza(PizzaTypeEnum.CHEESE);
    }

    public Pizza orderPizza(PizzaTypeEnum type) {
        Pizza pizza;

        pizza = SimplePizzaFactory.getPizza(type);
        pizza.prepare();
        pizza.bake();
        pizza.cut();
        pizza.box();

        return pizza;
    }
}

SimplePizzaFactory:

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