设计模式-抽象工厂

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1 抽象工厂模式

  • 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“多系列具体对象创建工作”的紧耦合？
  • 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。

2 问题

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class EmployeeDAO{
public:
    vector<EmployeeDO> GetEmployees(){
        SqlConnection* connection = new SqlConnection(); // 耦合
        connection->ConnectionString("...");

        SqlCommand* command = new SqlCommand(); // 耦合
        command->CommandText("...");
        command->SetConnection(connection);

        SqlDataReader* reader = command->ExecuteReader();
        while (reader->Read()){
            // ...
        }
    }
};

3 尝试简单工厂模式

系列对象的关联性丢失，产生大量类，代码臃肿不堪

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// 先尝试用简单工厂模式解决...
// 数据库访问有关的基类
class IDBConnection{
    // ...
};
class IDBConnectionFactory{
public:
    virtual IDBConnection* CreateDBConnection()=0;
};


class IDBCommand{
    // ...
};
class IDBCommandFactory{
public:
    virtual IDBCommand* CreateDBCommand()=0;
};


class IDBDataReader{
    // ...
};
class IDBDataReaderFactory{
public:
    virtual IDBDataReader* CreateDataReader()=0;
};



// 支持SQL Server
class SqlConnection: public IDBConnection{
    // ...
};
class SqlConnectionFactory:public IDBConnectionFactory{
    // ...
};

class SqlCommand: public IDBCommand{
    // ...
};
class SqlCommandFactory:public IDBCommandFactory{
    // ...
};

class SqlDataReader: public IDataReader{
    // ...
};
class SqlDataReaderFactory:public IDBDataReaderFactory{
    // ...
};


// 支持Oracle
class OracleConnection: public IDBConnection{
    // ...
};
class OracleConnectionFactory: public IDBConnectionFactory{
    // ...
}

class OracleCommand: public IDBCommand{
    // ...
};
class OracleCommandFactory: publc IDBCommandFactory{
    // ...
}

class OracleDataReader: public IDataReader{
    // ...
};
class OracleDataReaderFactory: public IDBDataReaderFactory{
    // ...
}

class EmployeeDAO{
    IDBConnectionFactory* dbConnectionFactory;
    IDBCommandFactory* dbCommandFactory;
    IDBDataReaderFactory* dataReaderFactory;
    
public:
    vector<EmployeeDO> GetEmployees(){
        IDBConnection* connection = dbConnectionFactory->CreateDBConnection();
        connection->ConnectionString("...");

        IDBCommand* command = dbCommandFactory->CreateDBCommand();
        command->CommandText("...");
        command->SetConnection(connection); //关联性

        IDBDataReader* reader = command->ExecuteReader(); //关联性
        while (reader->Read()){
            // ...
        }
    }
};

4 抽象工厂（family factory）

抽象工厂模式

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// family factory
// 数据库访问有关的基类
class IDBConnection{
    
};
class IDBCommand{
    
};
class IDBDataReader{
    
};

// 抽象工厂基类
class IDBFactory{
public:
    virtual IDBConnection* CreateDBConnection()=0;
    virtual IDBCommand* CreateDBCommand()=0;
    virtual IDBDataReader* CreateDataReader()=0;
    
};


// 支持SQL Server
class SqlConnection: public IDBConnection{
    
};
class SqlCommand: public IDBCommand{
    
};
class SqlDataReader: public IDBDataReader{
    
};
// SQL工厂
class SqlDBFactory:public IDBFactory{
public:
    virtual IDBConnection* CreateDBConnection(){
        return new SqlConnection();
    }
    virtual IDBCommand* CreateDBCommand(){
        return new SqlCommand();
    }
    virtual IDBDataReader* CreateDataReader(){
        return new SqlDataReader();
    }
};


// 支持Oracle
class OracleConnection: public IDBConnection{
    
};
class OracleCommand: public IDBCommand{
    
};
class OracleDataReader: public IDBDataReader{
    
};
// Oracle工厂
class OracleDBFactory: public IDBFactory{
public:
    virtual IDBConnection* CreateDBConnection(){
        return new OracleConnection();
    }
    virtual IDBCommand* CreateDBCommand(){
        return new OracleCommand();
    }
    virtual IDBDataReader* CreateDataReader(){
        return new OracleDataReader();
    }
}


class EmployeeDAO{
    IDBFactory* dbFactory; // 抽象工厂指针
    
public:
    vector<EmployeeDO> GetEmployees(){
        IDBConnection* connection = dbFactory->CreateDBConnection();
        connection->ConnectionString("...");

        IDBCommand* command = dbFactory->CreateDBCommand();
        command->CommandText("...");
        command->SetConnection(connection); //关联性

        IDBDataReader* reader = command->ExecuteReader(); //关联性
        while (reader->Read()){
            // ...
        }

    }
};

5 总结

  • 如果没有应对“多系列对象构建”的需求变化，则没有必要使用Abstract Factory模式，这时候使用简单的工厂完全可以。
  • “系列对象”指的是在某一特定系列下的对象之间有相互依赖、或作用的关系。不同系列的对象之间不能相互依赖。
  • Abstract Factory模式主要在于应对“新系列”的需求变动。其缺点在于难以应对“新对象”的需求变动。（新系列数据库：OK；新方法IDBMethod：NO！）

6 参考