C#23種設(shè)計(jì)模式 第4章 工廠方法(Factory Method)

工廠方法模式（FactoryMethod）——.NETTerrylee，20041工廠方法模式（FactoryMethod）——.NETTerrylee，200412概述在軟件系統(tǒng)中，經(jīng)常面臨著“某個(gè)對(duì)象”的創(chuàng)建工作，由于需求的變化，這個(gè)對(duì)象的具體實(shí)現(xiàn)經(jīng)常面臨著劇烈的變化，但是它卻擁有比較穩(wěn)定的接口。如何應(yīng)對(duì)這種變化？提供一種封裝機(jī)制來(lái)隔離出“這個(gè)易變對(duì)象”的變化，從而保持系統(tǒng)中“其它依賴(lài)該對(duì)象的對(duì)象”不隨著需求的改變FactoryMethod意圖定義一個(gè)用戶(hù)創(chuàng)建對(duì)象的接口，讓子類(lèi)決定實(shí)例化哪一個(gè)類(lèi)。FactoryMethod化延遲到其子類(lèi)。結(jié)構(gòu)圖生活中的例子工廠方法定義一個(gè)用于創(chuàng)建對(duì)象的接口，但是讓子類(lèi)決定實(shí)例化哪個(gè)類(lèi)。壓注成型演示了這種模式。塑料玩具制造商加工塑料粉，將塑料注入到希望形狀的模具中。玩具的類(lèi)別（車(chē)，人物等等）是由模具決定的。工廠方法解說(shuō)這個(gè)核心類(lèi)僅僅負(fù)責(zé)給出具體工廠必須實(shí)現(xiàn)的接口，而不接觸哪一個(gè)產(chǎn)品類(lèi)被實(shí)例化這種細(xì)節(jié)。FactoryMethod模式中，工廠類(lèi)與產(chǎn)品類(lèi)往往具有平行的等級(jí)結(jié)構(gòu)，它們之間一一對(duì)應(yīng)?，F(xiàn)在我們考慮一個(gè)日志記錄的例子（FactoryMethod模式，實(shí)際項(xiàng)目中的日志記錄不會(huì)這么去做，也要比這復(fù)雜一些FileLogEventLog兩種方式。在這里我們先不談設(shè)計(jì)模式，那么這個(gè)日志記錄的類(lèi)就很好實(shí)現(xiàn)了：///<summary>///日志記錄類(lèi)///</summary>publicclassLog5 {67 publicvoidWriteEvent()8 {9 Console.WriteLine("EventLogSuccess!");10 }1112 publicvoidWriteFile()13 {14 Console.WriteLine("FileLogSuccess!");15 }1617 publicvoidWrite(stringLogType)18 {19 switch(LogType.ToLower())20 {case"event":WriteEvent();break;24case"file":WriteFile();break;28default:break;31 }32 }33 }34DatabaseLog，那就要修改Log語(yǔ)句在不斷的變化，這樣就引起了整個(gè)EventLogFileLog是兩種完全不同的記錄方式，它們之間不應(yīng)該存在必然的聯(lián)系，而應(yīng)該把它們分別作為單獨(dú)的對(duì)象來(lái)對(duì)待。///<summary>///EventLog類(lèi)///</summary>publicclassEventLog5 {6 publicvoidWrite()7 {8 Console.WriteLine("EventLogWriteSuccess!");9 }10}11///<summary>///FileLog類(lèi)///</summary>publicclassFileLog16 {17 publicvoidWrite()18 {19 Console.WriteLine("FileLogWriteSuccess!");20 }21}22進(jìn)一步抽象，為它們抽象出一個(gè)共同的父類(lèi)，結(jié)構(gòu)圖如下：實(shí)現(xiàn)代碼：///<summary>///Log///</summary>publicabstractclass5 {6 publicabstractvoidWrite();7}8此時(shí)EventLog和FileLog類(lèi)的代碼應(yīng)該如下：///<summary>///EventLog類(lèi)///</summary>publicclassEventLog:Log5 {6 publicoverridevoidWrite()7 {8 Console.WriteLine("EventLogWriteSuccess!");9 }10}///<summary>///FileLog類(lèi)///</summary>publicclassFileLog:Log15 {16 publicoverridevoidWrite()17 {18 Console.WriteLine("FileLogWriteSuccess!");19 }20}21DatabaseLogLogEventLogFileLog類(lèi)，這樣的設(shè)計(jì)滿(mǎn)足了類(lèi)程序中，我們要使用某一種日志記錄方式，也許會(huì)用到如下這樣的語(yǔ)句：EventLogeventlog=newEventLog();eventlog.Write();EventLogFactoryMethod模式了，每一個(gè)日志記錄的對(duì)象就是工廠所生成的產(chǎn)品，既然有兩種記錄方式，那就需要兩個(gè)不同的工廠去生產(chǎn)了，代碼如下：///<summary>///EventFactory類(lèi)///</summary>publicclassEventFactory5 {6 publicEventLogCreate()7 {8 returnnewEventLog();9 }10}///<summary>///FileFactory類(lèi)///</summary>publicclassFileFactory15 {16 publicFileLogCreate()17 {18 returnnewFileLog();19 }20}21接口，結(jié)構(gòu)圖如下：實(shí)現(xiàn)代碼如下：///<summary>///LogFactory類(lèi)///</summary>publicabstractclassLogFactory5 {6 publicabstractLogCreate();7}8此時(shí)兩個(gè)具體工廠的代碼應(yīng)該如下：///<summary>///EventFactory類(lèi)///</summary>publicclassEventFactory:LogFactory5 {6 publicoverrideEventLogCreate()7 {8 returnnewEventLog();9 }10}///<summary>///FileFactory類(lèi)///</summary>publicclassFileFactory:LogFactory15 {16 publicoverrideFileLogCreate()17 {18 returnnewFileLog();19 }20}21actoryMethod的過(guò)程。這樣達(dá)到了我們應(yīng)用程序和具體日志記錄對(duì)象之間解耦的目的了嗎？看一下此時(shí)客戶(hù)端程序代碼：///<summary>///App類(lèi)///</summary>publicclassApp5 {6 publicstaticvoidMain(string[]args)7 {8 LogFactoryfactory=newEventFactory();910 Loglog=factory.Create();1112 13 }14}15Log對(duì)象的創(chuàng)建是頻繁的，在這里我們可以把LogFactoryfactory=newEventFactory();Log只要修改一處為：LogFactoryfactory=newFileFactory();改，但是我們可以盡量做到只修改一處。其實(shí)利用.NET的特性，我們可以避免這種不必要的修改。下面我們利用.NET中的反射機(jī)制來(lái)相應(yīng)的配置文件中設(shè)置如下：<appSettings><addkey="factoryName"value="EventFactory"></add></appSettings>4此時(shí)客戶(hù)端代碼如下：///<summary>///App類(lèi)///</summary>publicclassApp5 {6 publicstaticvoidMain(string[]args)7 {8 stringstrfactoryName=ConfigurationSettings.AppSettings["factoryName"];9LogFactoryfactory;factory=(LogFactory)Assembly.Load("FactoryMethod").CreateInstance("FactoryMethod."+strfactoryName);12Loglog=factory.Create();15 }16}17現(xiàn)在我們看到，在引進(jìn)新產(chǎn)品（日志記錄方式）增加新的產(chǎn)品類(lèi)和新的工廠類(lèi)（ASP.NETHTTP通道中的應(yīng)用FactoryMethodASP.NETHTTPASP.NETHTTPystem.Web命名空間下的一個(gè)類(lèi)，WEBServerHTTPSessionSystem.Web.HttpApplicationFactoryHttpRuntimeHTTPHttpContext實(shí)例，HttpRuntimeHttpApplicationHttpApplicationFactory.GetApplicationInstanceHttpContextGetApplicationInstanceHttpContext實(shí)例來(lái)確定針對(duì)這個(gè)請(qǐng)或者一個(gè)繼承于ASP.Global_asax的類(lèi)的實(shí)例）將直接從應(yīng)用程序池中返回，否則針對(duì)該虛擬路徑將創(chuàng)建一HttpApplication對(duì)象并返回。如下圖所示：HttpApplicationFactory.GetApplicationInstanceHttpContext的參數(shù)，創(chuàng)建的所有對(duì)象（產(chǎn)品）HttpApplicationGetApplicationInstance的實(shí)現(xiàn)：1internalstaticIHttpHandlerGetApplicationInstance(HttpContextcontext)2 {3 if(HttpApplicationFactory._customApplication!=null)4 {5 returnHttpApplicationFactory._customApplication;6 }7 if(HttpDebugHandler.IsDebuggingRequest(context))8 {9 returnnewHttpDebugHandler();10 }11 if(!HttpApplicationFactory._theApplicationFactory._inited)12 {13 lock(HttpApplicationFactory._theApplicationFactory)14 {15 if(!HttpApplicationFactory._theApplicationFactory._inited)16 {tory.Init(context);tory._inited=true;19 }20 }21 }22 returnHttpApplicationFactory._theApplicationFactory.GetNormalApplicationInstance(context);23}24System.Web.IHttpHandlerFactory我們來(lái)做進(jìn)一步的探索，HttpApplicationHandler對(duì)象來(lái)處理資源請(qǐng)求，HttpApplication的主要任務(wù)就是找到真正處理請(qǐng)求的類(lèi)。HttpApplication首先確定了HandlerMachine.config文件中的配置區(qū)<httphandlers>Machine.config中對(duì)*.aspx的System.Web.UI.PageHandlerFactory*.ashxSystem.Web.UI.SimpleHandlerFactoryIhttpHandlerFactory接口的具體類(lèi)：<httpHandlers><addverb="*"path="*.aspx"type="System.Web.UI.PageHandlerFactory"/><addverb="*"path="*.ashx"type="System.Web.UI.SimpleHandlerFactory"/></httpHandlers>這個(gè)配置區(qū)建立了資源請(qǐng)求的類(lèi)型和處理請(qǐng)求的類(lèi)之間的一個(gè)映射集。如果一個(gè).aspx頁(yè)面發(fā)System.Web.UI.PageHandlerFactory調(diào)用IHttpHandlerFactoryGetHandlerHandler對(duì)象。當(dāng)一sample.aspxPageHandlerFactoryASP.SamplePage_aspx對(duì)象（具體產(chǎn)品），如下圖：IHttpHandlerFactory工廠：1publicinterfaceIHttpHandlerFactory2 {//MethodsIHttpHandlerGetHandler(HttpContextcontext,stringrequestType,stringurl,stringpathTranslated);voidReleaseHandler(IHttpHandlerhandler);6}7抽象工廠角色：IHttpHandlerFactory具體工廠角色：PageHandlerFactory抽象工廠角色：IHttpHandlerFactory具體工廠角色：PageHandlerFactory抽象產(chǎn)品角色：IHttpHandler具體產(chǎn)品角色：具體產(chǎn)品角色：ASP.SamplePage_aspx進(jìn)一步去理解IHttpHandlerFactoryIHttpHandler這兩個(gè)接口。1 publicclassHttpHandlerFactoryImpl:IHttpHandlerFactory{2IHttpHandlerIHttpHandlerFactory.GetHandler(HttpContextcontext,StringrequestType,Stringurl,StringpathTranslated){67 returnnewHttpHandlerImpl();89 10voidIHttpHandlerFactory.ReleaseHandler(IHttpHandlerhandler){/*no-op*/}1314}//HttpHandlerFactoryImpl1516 publicclassHttpHandlerImpl:IHttpHandler{1718 voidIHttpHandler.ProcessRequest(HttpContextcontext){1920 context.Response.Write("samplehandlerinvoked2122 }//ProcessRequest23

");24 boolIHttpHandler.IsReusable{get{returnfalse;}}2526}//HttpHandlerImpl27第二步需要在配置文件中建立資源請(qǐng)求類(lèi)型和處理程序之間的映射。我們希望當(dāng)請(qǐng)求的類(lèi)型為sample時(shí)進(jìn)入我們自定義的處理程序，如下：<httpHandlers><addverb="*"path="*.sample"type="HttpHandlerFactoryImpl,SampleHandler"/></httpHandlers>最后一步我們需要把文件擴(kuò)展e映射到TI擴(kuò)展（dll）IISASP.NET*.sample將簡(jiǎn)ASP.NETHTTP處理程序不會(huì)被調(diào)用。InternetWeb站點(diǎn)，選擇屬性，移動(dòng)到主目錄選項(xiàng)頁(yè)，并點(diǎn)aspnet_isapi.dll文件路徑，在擴(kuò)展字段輸入.sample。其它字段不用處理；該對(duì)話(huà)框如下所示：在.NETFrame