创建型模式(四) 工厂方法模式（Factory Method）

动机（Motivation）

在软件系统创建过程中，经常面临着“某个对象”的创建工作：由于需求的变化，这个对象（的具体实现）经常面临着剧烈的变化，但是它却拥有比较稳定的接口。
如何应对这种变化？如何提供一种“封装机制”来隔离出“这个易变对象”的变化，从而保持系统中“其他依赖对象的对象”不随着需求改变而改变？

意图（Intent）

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。Factory Method使得一个类的实例化延迟到子类。——《设计模式》GoF

结构（Structure）

应用

为了应对改变，我们需要把Car先变成抽象类。

public abstract class Car
{
    public abstract void startup();

    public abstract void run();

    public abstract void stop();
}

public abstract class CarFactory
{
    public abstract Car CreatCar();
}

internal class BenzCar : Car
{
    public override void startup()
    {
        Console.WriteLine("BenzCar Startup!");
    }

    public override void run()
    {
        Console.WriteLine("BenzCar Running!");
    }

    public override void stop()
    {
        Console.WriteLine("BenzCar Stopped!");
    }
}

internal class HondaCar : Car
{
    public override void startup()
    {
        Console.WriteLine("HondaCar Startup!");
    }

    public override void run()
    {
        Console.WriteLine("HondaCar Running!");
    }

    public override void stop()
    {
        Console.WriteLine("HondaCar Stopped!");
    }
}

internal class BenzCarFactory : CarFactory
{
    public override Car CreatCar()
    {
        return new BenzCar();
    }
}

internal class HondaCarFactory : CarFactory
{
    public override Car CreatCar()
    {
        return new HondaCar();
    }
}

我们在客户程序使用的时候，把所有的Car都换成抽象的AbstractCar，这样客户程序就不需要了解具体测试的是哪个Car了。客户程序如下：

internal class CarTestFrameWork
{
    public void DoTest(CarFactory carFactory)
    {
        Car car = carFactory.CreatCar();
        car.startup();
        car.run();
        car.stop();
    }
}

在应用程序调用的时候，传入客户程序的工厂应该是具体的HongqiCarFactory工厂。当想换具体Car的时候，只需要创建一个新的Car继承自AbstractCar，并新建一个具体CarFactory工厂继承自抽象CarFactory。然后在具体的应用中把具体的Car工厂参数修改即可。当然，完全可以让具体应用的代码也不用修改，把变化转嫁到配置文件中去。

internal class Test
{
    public static void Main()
    {
        CarTestFrameWork cf = new CarTestFrameWork();
        cf.DoTest(new BenzCarFactory());
        cf.DoTest(new HondaCarFactory());
    }
}

Factory Method模式的几个要点

Factory Method模式主要用于隔离类对象的使用者和具体类型之间的耦合关系。面对一个经常变化的具体类型，紧耦合关系会导致软件的脆弱。
Factory Method模式通过面向对象的手法，将所要创建的具体对象工作延迟到子类，从而实现一种扩展（而非更改）的策略，较好地解决了这种紧耦合关系。
Factory Method模式解决“单个对象”的需求变化；AbstractFactory模式解决“系列对象”的需求变化；Builder模式解决“对象部分”的需求变化；

.NET框架中的Factory Method应用

SOAP、ASP.Net HttpHandler等