Abstract Factory 抽象工厂(创建型模式)

常见的对象创建方法:
    //创建一个Road对象
    Road road=new Road();
    
new的问题:
    -实现依赖,不能应对“具体实例化类型”的变化
    
解决思路:
    -封装变化点——那里变化,封装那里
    -潜台词:如果没有变化,当然不需要额外的封装
    
工厂模式的缘起
    变化点在“对象创建”,因此就封装“对象创建”
    面向接口编程——依赖接口,而非依赖实现
    最简单的解决方法:
    //类库

    class RoadFactory{
public static Road CreateRoad()
{
return new Road();
}
}

客户程序调用:
    //创建一个Road对象
    Road road = RoadFactory.CreateRoad();
    
    若果Road是抽象类

    class RoadFactory{
public static Road CreateRoad()
{
return new WaterRoad();//WaterRoad继承自Road
}
}

客户程序调用:
    Road road = RoadFactory.CreateRoad();

创建一系列相互依赖的对象
我们需要构建“道路”、“房屋”、“地道”、“丛林”……等对象
他们之间都是有交互的

class RoadFactory
{
public static Road CreateRoad()
{
return new Road();
} public static Building CreateBuilding()
{
return new Building();
} public static Tunnel CreateTunnel()
{
return new Tunnel();
} public static Jungle CreateJungle()
{
return new Jungle();
} }

客户程序调用:
    Road road = RoadFactory.CreateRoad();
    Building building=RoadFactory.CreateBuilding();
    ……

简单工厂的问题:
    -不能应对“不同系统对象”的变化,比如不同风格的游戏场景——对应不同风格的道路、房屋、地道……

如何解决:
    -使用面向对象的技术来“封装”变化点
    
动机(Motivation)
在软件系统中,经常面临着“一系列相互依赖的对象”(不是对象本身的变化)的创建工作;同时,由于需求变化,往往存在更多系列对象的创建工作。
如何应对这种变化?如何绕过常规的对象创建方法(new),提供一种“封装机制”来避免客户程序和这种“多系列对象创建工作”的紧耦合?

“紧耦合”本身没有什么问题,关键是变化,不如没有变化就不需要解耦和了。

意图(Intent)
提供一个接口,让该接口负责创建一系列“相关或者相互依赖的对象”,无需指定它们具体的类 ——《设计模式》GoF

演示代码:

//道路
public abstract class Road
{ }
//房屋
public abstract class Building
{ }
//地道
public abstract class Tunnel
{ }
//丛林
public abstract class Jungle
{ }
//道路
public abstract class ModernRoad:Road
{ }
//房屋
public abstract class ModernBuilding:Building
{ }
//地道
public abstract class ModernTunnel:Tunnel
{ }
//丛林
public abstract class ModernJungle:Jungle
{ }
abstract class FacilitiesFactory
{
public abstract Road CreateRoad();
public abstract Building CreateBuilding();
public abstract Tunnel CreateTunnel();
public abstract Jungle CreateJungle();
}
public class ModernFacilitiesFactory:FacilitiesFactory
{
public override Road CreateRoad()
{
return new ModernRoad();
}
public override Building CreateBuilding()
{
return new ModernBuilding();
}
public override Tunnel CreateTunnel()
{
return new ModernTunnel();
}
public override Jungle CreateJungle()
{
return new ModernJungle();
}
}
//客户程序
class GameManager//因为业务原因这个地方原来是非常复杂的,作为变化点封装后就不需要改变了
{
FacilitiesFactory facilitiesFactory;
Road road;
Building building;
Tunnel tunnel;
Jungle jungle; public Gamemanager(FacilitiesFactory facilitiesFactory)
{
this.facilitiesFactory=facilitiesFactory;
} public void BuildGameFacilities()
{
road=facilitiesFactory.CreateRoad();
building = facilitiesFactory.CreateBuilding();
tunnel=facilitiesFactory.CreateTunnel();
jungle=facilitiesFactory.CreateJungle(); } public void Run()
{
road.AAA();
building.BBB(road);
tunnel.CCC();
jungle.DDD(tunnel);
}
}
class App
{
public sttic void Main()
{
GameManager g=new GameManager(new ModernFacilitiesFactory())
//若要定义古典风格的,就传ClassicalFacilitiesFactory,
//ClassicalFacilitiesFactory和ModernFacilitiesFactory类相似,这里就不写了
//GameManager g=new GameManager(new ClassicalFacilitiesFactory())
g.BuildGameFacilities();
g.Run();
}
}

Abstract Factory模式的几个要点:
若果没有应对“多系列对象构建”的需求变化,则没有必要使用Abstract Factory模式,这时候使用简单的静态工厂完全可以。
“系列对象”指的是这些对象之间有相互依赖、或者作用的关系,例如游戏开发场景中的“道路”与“房屋”的依赖。
Abstract Factory模式主要在于应对“新系列”的需求变动。其缺点是难以应对“新对象”的需求变动。
Abstract Factory模式经常和Factory Method模式共同组合来应对“对象创建”的需求变化。

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