C#之三十九 抽象工厂模式

Posted 2020-07-19 tea_year

在软件系统中，经常面临着“一系列相互依赖的对象”的创建工作；同时由于需求的变化，往往存在着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的创建方法（new），提供一种“封装机制”来避免客户程序和这种“多系列具体对象创建工作”的紧耦合？这就是我们要说的抽象工厂模式。

 

重点：

Ø      抽象工厂模式概念

Ø      抽象工厂模式的模型图

Ø      抽象工厂模式访问多种数据库

 

 

预习功课：

Ø      什么是抽象工厂模式

Ø       如何使用抽象工厂模式访问多种数据库

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.1 抽象工厂模式概述

 

   抽象工厂是一种创建型模式，是为了解决实例化时所带来的问题。这种模式的意图是：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”，无需指定他们的具体类。

 

5.1.1 如何不换数据库

 

    假如某公司已经做好了一个企业的电子商务网站，用Sql Server作为数据库；目前又接到类似于该企业需求的项目，但该公司为了省钱，想用Access，那将如何呢？

    Sql Server和Access在Ado.Net上的使用是不同的，在Sql Server上用的是System.Data.SqlClient命名空间下的SqlConnection、SqlCommand、SqlParameter、SqlDataReader、SqlDataAdapter,而Access则要用System.Data.OleDb命名空间下的相应对象。

    另外，二者在Sql语法上也有很多的不同，比如在插入数据时，Access必须要insert into而Sql Server可以不用into；SqlServer中的GetDate()在Access中没有，需要改写成Now();Sql Server中有字符串函数Substring,而Access根本不能用。另外，对于Access中的关键字要用“[]”括起来，否则报错。

    因此，如果有多个同类型的项目，而数据库不同，修改代码的工作量也是空前的，那么有没有一种好的办法，使我们可以根据不同的数据库来执行不同的操作呢？

 

5.1.2 使用抽象工厂模式的数据访问程序

“AbstractProductA和AbstractProductB是两个抽象产品，之所以为抽象，是因为它们都有可能有两种不同的实现，而ProductA1、ProductA2和ProductB1、ProductB2就是对两个抽象产品的具体分类的实现，比如ProductA1可以理解为SqlserverUser,而ProductB1是AccessUser。”

    “这么说，Ifactory是一个抽象工厂接口，它里面应该包含所有的产品创建的抽象方法。而ConcreateFactory1和ConcreateFactory2就是具体的工厂了。就像SqlserverFactory和AccessFactory一样。通常是在运行时再创建一个ConcreateFactory类的实例，这个具体的工厂再创建具有特定实现的产品对象，也就是说，为创建不同的产品对象，客户端应使用不同的具体工厂。”

   

5.1.3 抽象工厂模式的优点与缺点

 

抽象工厂模式的优点：

一．易于交换产品系列，由于具体工厂类，例如Ifactoryfactory=new AccessFactory(),在一个应用中只需要在初始化的时候出现一次，这就使得改变一个应用的具体工厂变得非常容易，它只需要改变具体工厂即可使用不同的产品配置。

我们的设计不能去防止需求的更改，那么我们的理想便是让改动变得最小，现在如果你要更改数据库访问，我们只需要更改具体工厂就可以做到。

    二．它让具体的创建实例过程与客户端分离，客户端是通过它们的抽象接口操纵实例，产品的具体类名也被具体工厂的实现分离，不会出现在客户代码中。

 

5.1.4 用反射+抽象工厂的数据访问程序

 

    如果我们现在程序再增加对Oracle的访问，不仅仅需要在抽象工厂中增加一个OracleFactory工厂类，另外还需要在数据访问类的方法的switch方法中增加case。

    这个时候，我们就可以依据字符串db的值去实例化相应的数据库类。就需要用到反射技术了。

    使用反射技术，首先需要引用System.Reflection命名空间，使用反射的写法如下：

    using System.Reflection;   

   

    Iuser  result =(IUser)Assembly.Load(＂抽 象 工 厂 模 式＂).CreateInstance;

    现在，我们就可以将程序由编译时转为运行时，由于“CreateInstance(抽象工厂模式.SqlserverUser”)’中的字符串是可以写成变量的，而变量的值到底是Sql Server，还是Access完全可以由事先的那个db变量决定。

    修改过后的数据访问类，用反射技术来实现，取代Ifactory、SqlserverFactory和AccessFactory。代码如下：

   

    using System.Reflection;

   

    class DataAccess

    {

       private static readonly string AssemblyName=＂抽象工厂模式＂;

       private static readonly string db=＂Sqlserver＂;

 

       public static IUser CreateUser()

    {

       string className=AssemblyName+＂.＂+db+＂User＂;

       return (IUser)Assembly.Load(AssemblyName).CreateInstance(className);

}

public static Idepartment   CreateDepartment()

{

    string className=AssemblyName+＂.＂+＂Department＂;

    return (Ideparment)Assembly.Load(AssemblyName).CreateInstance(className);

}  

}

现在如果我们增加了Oracle数据库访问，相关类的增加是不可避免的，这点无论用任何方法都解决不了，不过这叫扩展，开放-封闭原则性告诉我们，对于扩展，我们开放。但对于修改，我们应该尽量关闭。针对现状，我们需要更改“private static readonly string db=＂Sqlserver＂”为“private static readonly string db=＂Oracle＂”,即(IUser)Assembly.Load(AssemblyName).CreateInstance(className)语句发生了变化。

这样，DataAccess.CreateUser()本来得到的是SqlserverUser的实例，现在就变成了OracleUser的实例了。

 如果需要增加FoodInfo时，则再增加与该FoodInfo相关三个类，再修改

DataAccess，在其中增加一个publicstatic Iproject CreateFoodInfo()方法即可。但是，如果更改数据库，还得去修改程序（修改db的值）并重新编译，是否有更好的方法来解决此问题呢？

 

5.1.5 用反射+配置文件实现数据访问程序

 

    针对上节的问题，我们可以利用配置文件来解决。添加的App.config文件代码如下：

    <?xml version=＂1.0＂ encoding=＂utf-8＂?>

<configuration>

    <appSettings>

       <add key=＂DB＂ value=＂Sqlserver＂/>

    </appSettins>

</configuration>

在项目上“右键”，手动添加引用System.configuration,并在程序开头增加usingSystem.Configuration，然后更改DataAccess类的字段。

private staticreadonly string db=ConfigurationManager.AppSettings[＂DB＂];

到目前为止，我们应用了反射+抽象工厂模式解决了数据库访问的可维护、可扩展的问题。