說起這個工廠模式,一時還真不知道該如何說起。反正這是我的開發日志,不提理論的東西,理論的東西那里都有,我只想把具體實踐記錄下來給師弟師妹們作個參考,積累點經驗。所有這些文字都是集中講一點――“在什么情況下為什么用某種模式好,為什么好,為什么在那種情況下能想起來用?”。
研究生院項目中“明顯”使用了“工廠方法模式”。其實在遇到具體問題的時候,即使我們不知道有這個模式存在,我們也肯定會造一個類似的東西出來。但是,肯定沒有書上論述的那么好,那么全面。我想這就是看書的好處吧。
工廠方法出現的必然(我的理解,一個很狹隘并幼稚理的人的理解)
剛開始使用這個東西的時候,只是感覺是單純的一種模式,用于創建需要的對象。
但是隨著使用和思考的深入,越發發現它給我的啟示不只在于單純的對象創建,而是告訴我應該怎么理解“產品”,怎么得到“產品”,怎么消費“產品”,以至于以后怎么設計“產品”。
下面這個線索是我對它出現必然性的理解:
1. “針對接口編程”
這是OO世界中經典的規范,不管你主動還是被動,你天天都在用這個東西。
接口是共性的表示,在對象的世界中,共性和個性的辯證關系是最重要的關系。在萬千的對象中,通過它們之間的共性和個性,可以形成最基本對象層級架構。
假設我們的討論域中有以下一些對象:“學生”、“大學生”、“小學生”、“中學生”;我們不用細想,學過一天OO的人都可以為這些耳熟能詳的對象們,通過個性和共性的關系得出下面的結構圖。
把這些對象之間的關系定義成這樣是順理成章的。
下一步肯定是讓客戶端“使用”這個接口啦。也就是如下圖:
2. 接口和具體類的矛盾
勿庸置疑,我們只希望Client跟接口Student打交道,讓它根本就不知道Student有哪些子類,絕對不希望直接跟它們打交道。
但這里出現的困難是,接口都是“假”的,都是由具體類upcast的。
如果Client要使用接口Student,Client中必須會出現下面的代碼:
Student marco = new Small_Student();
只要一出現這個代碼,就說明Client不只跟Student打交道了,它知道了Small_Student類,這違反了我們預先的想法。
3. 找“人”幫我去創建“接口對象”
從上圖體現出來的結構看,Client只想跟Student打交道的目的是實現不了的了。
最簡單的方法就是找另外的“幫手”去幫我生成這個“接口對象”。這個幫手它知道“接口對象”的具體類型,但是它為客戶端提供的卻一定是“接口類型”。這就符合我們的要求了。如圖:
這樣,Client就可以既用到了“Student接口對象”,又不用因為“只有具體類才能創建對象”的規則,而必須對其子類結構有完全的了解。它成功的解決了2中的矛盾。
而“負責創建具體類對象的任務”全部都落在了這個“幫手”身上,這個“幫手”(Student_Factory)就是工廠模式中的工廠類,更具體的說,它就是“簡單工廠模式”中的“簡單工廠類”。
我覺得,即使一點都不知道工廠模式,一旦我遇到了2里說的矛盾,我也會用這樣的方法處理。
4. 這個“幫手”不符合“開-閉原則”
這個幫手的確不錯了,而且一躍成為系統中最重要的對象了,所有“創建具體類的邏輯”都放進去了,也就是因為重要,萬一掛了不就慘了。
再者,它不符合“開-閉”原則,我不能在不修改這個幫手的情況下添加任何一個產品。在這個例子中就是,如果那天我有病非要加一個“幼兒園學生”進來,那您就必須修改這個“幫手”的代碼了,這個“幫手”現在就變成Version2(如下圖)了,這個二版的幫手,可以在“代碼”層實現對一版(還沒有添加幼兒園學生之前)的通用,但這種保證在“開-閉”原則看來,還是不夠的,不保險的,它要的是在類的結構上的保證。聲明一下,這是我很感性的理解,不正確的可能性很高。
5. 讓“幫手”也多態
這里可以嘗試讓“幫手”也多態一下,這樣“每種學生類創建的任務”都被分派到了多態出來的類中去了。這時,再有新的學生類型加進來,添加一個對應的幫手就可以了。這樣雖然類多了一些,但是符合“開-閉”原則,書上稱之為“工廠方法模式”。如圖:
假如Client現在要使用一個小學生,代碼如下:

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在這里還是要強調兩點:
n 雖然實際上Client的確使用了一個小學生對象(Small_Student),但這里Client也認為它就是Student對象,這里一定要用Student接口來隱藏它的具體類。
n 另外,卻不需要用Student_Factory這個接口來隱藏它的具體類,因為,Client實際就是通過“選擇它的具體類”這招兒來“選擇創建的學生類型”。這里的Student_Factory更多的功能不是“隱藏”具體類,而是“規范”具體類。
項目實踐
扯淡到此,該聯系我們的項目啦。
由于是做研究生院的項目,其中巨大的需求就是要讓同學能在網上提交各種申請單,申請退學的,申請轉專業的,申請復學的,申請保留學籍的,除了申請女朋友的外,應有盡有。 對于這些單子,用最最基本OO思維,根據共性個性分析方式,抽象出一個申請單接口,和若干的具體類。
當然,除了概念上感性上吻合以外,在項目中它們也要“真”的有巨大的共性才行,如都要提交,修改,刪除,審核,打印等功能。
靠,既然都這樣了,肯定就用一接口規定它了。
想到這里,加上有了上面的思考,不用說了,就用工廠方法模式啦。
圖中Ent_Shift就是申請單接口。等于前面分析的Student接口。還可以看到有很多具體類,前面例子中是代表各種學生,這里就是代表各種申請單。
當然,這里還有很多工廠,也就是前面一直叫的“幫手”。
Bean_Shift就是工廠接口,相當于前面的Student_Factory接口。還有很多的具體類就是生產各種申請單的工廠類。
下面就是使用“申請單工廠方法模式”的一段客戶端代碼:

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升華
個人比較同意《Design Pattern Explained》中作者講的,要用好很多的模式,其中都有一個思路,就是用接口或抽象類來隱藏子類的不同。
我每當看到這時,老是會被一種思路困擾――“new只能new具體類啊,這咋能隱藏呢,這隱藏還有什么用呢?”。
作者仿佛也曾經有過我的這個傻B苦惱,它的解決方法就是:根本在使用對象的時候,特別是設計階段,盡量不去想對象是在那里被new的。他認為:反正有了工廠模式后,你總有辦法把他們new出來的。
所以,我用了工廠模式后更發的啟發是:以后設計的時候不要想一個Client怎么創建一個對象,盡管放心大膽的先繼續想,直接使用就好了。反正最后我還有工廠模式呢。
因此俺的副標題才是“Ignore how they were created”,呵呵。
MARCO ZHANG 2006年2月16日3:52:10
--“design with the think of sharing objects”,Flyweight模式應用
--“make the method become dynamic”,“洋蔥”模式應用
--自己設計簡易framework