C#学习笔记-抽象工厂模式
题目1：数据访问，通过数据库对用户表单的进行访问，数据库包含SQL Server，对用户表单进行“新增用户”和“查询用户”信息等操作。
分析：
首先，确认用户表单，里面包含两个ID和Name两个字段，两种字段可以读写功能；
单独准备一个数据库的类，然后直接对用户直接进行操作即可。
实现：
using System; namespace 抽象工厂模式
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//向su数据库中添加user这个新的用户
User user = new User();
// bug：不能更换数据库的原因是su这个数据库已经被框死在了SQL Server上
SqlserverUser su = new SqlserverUser();
su.Insert(user); //在su的数据库中查找unknownUser这个用户
User unknownUser = new User();
unknownUser = su.GetUser(); Console.Read();
}
} /// <summary>
/// 用户类
/// 准备ID和Name两个字段
/// </summary>
class User
{
private int _id;
private string _name; public int Id
{
get { return _id; }
set { _id = value; }
}
public string Name
{
get { return _name; }
set { _name = value; }
}
} /// <summary>
/// 用于操作User表
/// “增加用户”和“得到用户”两种方法
/// </summary>
class SqlserverUser
{
/// <summary>
/// 增加用户信息
/// </summary>
/// <param name="user">新的用户信息</param>
public void Insert(User user)
{
Console.WriteLine("在SQL server中给User增加一条记录");
}
/// <summary>
/// 得到用户方法
/// </summary>
/// <param name="id">（传入信息）通过用户的id值</param>
/// <returns>（返回信息）通过id值得到对应的用户数据</returns>
public User GetUser(int id)
{
Console.WriteLine("在SQL Server中根据ID得到User表一条记录");
return null;
}
}
}
题目2：在1的基础上，我们增加新的数据库Access，同样对刚才的数据库进行访问。
分析：
基于1的基础上，SqlserverUser su = new SqlserverUser();将数据库的对象定死在了SQL Server上了，这就出现了很大的局限性。
为了将SQL与Access灵活使用，我们就需要用到工厂方法模式来封装数据库，让子类决定实例化哪一个类。
实现：
using System; namespace 抽象工厂模式2
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//向iu数据库中添加user这个新的用户
User user = new User();
IFactory factory = new SqlServerFactory(); //若要更改成Access数据库 将SqlServerFactory换成AccessFactory即可
IUser iu = factory.CreateUser();
iu.Insert(user); //在iu的数据库中查找unknownUser这个用户
User unknownUser = new User();
unknownUser = iu.GetUser(); Console.Read();
}
} /// <summary>
/// 用户类
/// 准备ID和Name两个字段
/// </summary>
class User
{
private int _id;
private string _name; public int Id
{
get { return _id; }
set { _id = value; }
}
public string Name
{
get { return _name; }
set { _name = value; }
}
} interface IUser
{
void Insert(User user);
User GetUser(int id);
} /// <summary>
/// 用于访问SQL Server的User
/// “增加用户”和“得到用户”两种方法
/// </summary>
class SqlserverUser:IUser
{
/// <summary>
/// 增加用户信息
/// </summary>
/// <param name="user">新的用户信息</param>
public void Insert(User user)
{
Console.WriteLine("在SQL server中给User增加一条记录");
}
/// <summary>
/// 得到用户方法
/// </summary>
/// <param name="id">（传入信息）通过用户的id值</param>
/// <returns>（返回信息）通过id值得到对应的用户数据</returns>
public User GetUser(int id)
{
Console.WriteLine("在SQL Server中根据ID得到User表一条记录");
return null;
}
}
/// <summary>
/// 用户访问Access的User
/// </summary>
class AccessUser : IUser
{
public User GetUser(int id)
{
Console.WriteLine("在Access中根据ID得到User表一条记录");
return null;
} public void Insert(User user)
{
Console.WriteLine("在Access中给User增加一条记录");
}
}
/// <summary>
/// 接口
/// 定义了一个创建访问User表对象的抽象的工厂接口
/// </summary>
interface IFactory
{
//因为sql和access都继承于IUser，所以返回值设定为IUser即可
IUser CreateUser();
}
/// <summary>
/// 实现IFactory接口，实例化SqlserverUser
/// </summary>
class SqlServerFactory : IFactory
{
public IUser CreateUser()
{
return new SqlserverUser();
}
}
/// <summary>
/// 实现IFactory接口，实例化AccessUser
/// </summary>
class AccessFactory : IFactory
{
public IUser CreateUser()
{
return new AccessUser();
}
}
}
题目3：在2是我基础上，我们再增加一个信息表，例如Department表来记录信息。
分析：
这里Department与User是一样信息，所以和Department的构造与User类似，再同时修改工厂类及其子类信息即可。
这里需要使用的就是抽象工厂模式（Abstract Factory），提供一个 创建一系列相关或者互相依赖对象的接口，而无需指定他们具体的类。
实现：
using System; namespace 抽象工厂模式3
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//向iu数据库中添加user这个新的用户
User user = new User();
IFactory factory = new AccessFactory();
IUser iu = factory.CreateUser();
iu.Insert(user); //在iu的数据库中查找unknownUser这个用户
User unknownUser = new User();
unknownUser = iu.GetUser(); //向id数据库中添加dept这个新的用户
Department dept = new Department();
IDepartment id = factory.CreateDepartment();
id.Insert(dept); //在id的数据库中查找unknownDept这个用户
Department unknownDept = new Department();
unknownDept = id.GetDepartment(); Console.Read();
}
} /// <summary>
/// 用户类
/// 准备ID和Name两个字段
/// </summary>
class User
{
private int _id;
private string _name; public int Id
{
get { return _id; }
set { _id = value; }
}
public string Name
{
get { return _name; }
set { _name = value; }
}
}
/// <summary>
/// 增加一个Department表
/// </summary>
class Department
{
private int _id;
private string _deptName; public int Id
{
get { return _id; }
set { _id = value; }
} public string DeptName
{
get { return _deptName; }
set { _deptName = value; }
}
} interface IUser
{
void Insert(User user);
User GetUser(int id);
} /// <summary>
/// 用于访问SQL Server的User
/// “增加用户”和“得到用户”两种方法
/// </summary>
class SqlserverUser : IUser
{
/// <summary>
/// 增加用户信息
/// </summary>
/// <param name="user">新的用户信息</param>
public void Insert(User user)
{
Console.WriteLine("在SQL server中给User增加一条记录");
}
/// <summary>
/// 得到用户方法
/// </summary>
/// <param name="id">（传入信息）通过用户的id值</param>
/// <returns>（返回信息）通过id值得到对应的用户数据</returns>
public User GetUser(int id)
{
Console.WriteLine("在SQL Server中根据ID得到User表一条记录");
return null;
}
}
/// <summary>
/// 用户访问Access的User
/// </summary>
class AccessUser : IUser
{
public User GetUser(int id)
{
Console.WriteLine("在Access中根据ID得到User表一条记录");
return null;
} public void Insert(User user)
{
Console.WriteLine("在Access中给User增加一条记录");
}
} /// <summary>
/// 与User表一致
/// </summary>
interface IDepartment
{
void Insert(Department department);
Department GetDepartment(int id);
}
class SqlserverDepartment : IDepartment
{
public Department GetDepartment(int id)
{
Console.WriteLine("在SQL Server中根据ID得到Department表一条记录");
return null;
} public void Insert(Department department)
{
Console.WriteLine("在SQL server中给Department增加一条记录");
}
}
class AccessDepartment : IDepartment
{
public Department GetDepartment(int id)
{
Console.WriteLine("在Access中根据ID得到Department表一条记录");
return null;
} public void Insert(Department department)
{
Console.WriteLine("在Access中给Department增加一条记录");
} } /// <summary>
/// 接口
/// 定义了一个创建访问User表对象的抽象的工厂接口
/// </summary>
interface IFactory
{
//因为sql和access都继承于IUser，所以返回值设定为IUser即可
IUser CreateUser();
IDepartment CreateDepartment();
}
/// <summary>
/// 实现IFactory接口，实例化SqlserverUser
/// </summary>
class SqlServerFactory : IFactory
{
public IDepartment CreateDepartment()
{
return new SqlserverDepartment();
} public IUser CreateUser()
{
return new SqlserverUser();
} }
/// <summary>
/// 实现IFactory接口，实例化AccessUser
/// </summary>
class AccessFactory : IFactory
{
public IDepartment CreateDepartment()
{
return new AccessDepartment();
} public IUser CreateUser()
{
return new AccessUser();
}
}
}
题目4：在3中我们可以得知，如果增加一个信息表Project，就意味着需要增加信息表本身的三个类：IProject、SqlserverProject、AccessProject，同时还需要更改Ifactory、SqlserverFactory和AccessFactory才可以完全实现，那么如果我有100个调用数据库访问的类，工作量将变得巨大。
分析：
信息表本身的类是无法删减的，所以我们只有从工厂类来入手，我们将IFactory、SqlserverFactory和AccessFactory三个工厂类去除，用一个DataAccess类来代替，简化代码。
实现：
using System; namespace 抽象工厂模式4
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//向iu数据库中添加user这个新的用户
User user = new User();
IUser iu = DataAccess.CreateUser(); //直接得到实际的数据库访问实例，不存在任何依赖
iu.Insert(user); //在iu的数据库中查找unknownUser这个用户
User unknownUser = new User();
unknownUser = iu.GetUser(); //向id数据库中添加dept这个新的用户
Department dept = new Department();
IDepartment id = DataAccess.CreateDepartment();
id.Insert(dept); //在id的数据库中查找unknownDept这个用户
Department unknownDept = new Department();
unknownDept = id.GetDepartment(); Console.Read();
}
} /// <summary>
/// 用户类
/// 准备ID和Name两个字段
/// </summary>
class User
{
private int _id;
private string _name; public int Id
{
get { return _id; }
set { _id = value; }
}
public string Name
{
get { return _name; }
set { _name = value; }
}
}
/// <summary>
/// 增加一个Department表
/// </summary>
class Department
{
private int _id;
private string _deptName; public int Id
{
get { return _id; }
set { _id = value; }
} public string DeptName
{
get { return _deptName; }
set { _deptName = value; }
}
} interface IUser
{
void Insert(User user);
User GetUser(int id);
} /// <summary>
/// 用于访问SQL Server的User
/// “增加用户”和“得到用户”两种方法
/// </summary>
class SqlserverUser : IUser
{
/// <summary>
/// 增加用户信息
/// </summary>
/// <param name="user">新的用户信息</param>
public void Insert(User user)
{
Console.WriteLine("在SQL server中给User增加一条记录");
}
/// <summary>
/// 得到用户方法
/// </summary>
/// <param name="id">（传入信息）通过用户的id值</param>
/// <returns>（返回信息）通过id值得到对应的用户数据</returns>
public User GetUser(int id)
{
Console.WriteLine("在SQL Server中根据ID得到User表一条记录");
return null;
}
}
/// <summary>
/// 用户访问Access的User
/// </summary>
class AccessUser : IUser
{
public User GetUser(int id)
{
Console.WriteLine("在Access中根据ID得到User表一条记录");
return null;
} public void Insert(User user)
{
Console.WriteLine("在Access中给User增加一条记录");
}
} /// <summary>
/// 与User表一致
/// </summary>
interface IDepartment
{
void Insert(Department department);
Department GetDepartment(int id);
}
class SqlserverDepartment : IDepartment
{
public Department GetDepartment(int id)
{
Console.WriteLine("在SQL Server中根据ID得到Department表一条记录");
return null;
} public void Insert(Department department)
{
Console.WriteLine("在SQL server中给Department增加一条记录");
}
}
class AccessDepartment : IDepartment
{
public Department GetDepartment(int id)
{
Console.WriteLine("在Access中根据ID得到Department表一条记录");
return null;
} public void Insert(Department department)
{
Console.WriteLine("在Access中给Department增加一条记录");
} } class DataAccess
{
//在此确定需要使用的数据库信息
private static readonly string db = "Sqlserver";
//private static readonly string db = "Access";
public static IUser CreateUser()
{
IUser result = null;
switch (db)
{
case "Sqlserver":
result = new SqlserverUser();
break;
case "Access":
result = new AccessUser();
break;
}
return result;
}
public static IDepartment CreateDepartment()
{
IDepartment result = null;
switch (db)
{
case "Sqlserver":
result = new SqlserverDepartment();
break;
case "Access":
result = new AccessDepartment();
break;
}
return result;
}
}
}
题目5：从4中我们可以看出简单工厂的方法就不需要输入参数，这样在客户端就只需要db的值，客户端没有出现任何一个SQL或者Access的字样，达到了解耦的目的，但是同时的问题也出现了，如果我增加了数据库，例如Oracle的数据库访问，那么就需要在DataAccess类中每个方法的switch中加case。
分析：
在实例化的过程中我们不难发现：如果是Sqlserver就会去实例化SQL Server数据库相关类，如果是Access就去实例化Access相关类，对应的数据库类可以通过字符串得出来，所以我们可以用到“反射”这种方法：Assembly.Load("程序集名称").CreateInstance("命名空间.类名称")
实现：
using System;
using System.Reflection;//反射 namespace 抽象工厂模式5
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//向iu数据库中添加user这个新的用户
User user = new User();
IUser iu = DataAccess.CreateUser(); //直接得到实际的数据库访问实例，不存在任何依赖
iu.Insert(user); //在iu的数据库中查找unknownUser这个用户
User unknownUser = new User();
unknownUser = iu.GetUser(); //向id数据库中添加dept这个新的用户
Department dept = new Department();
IDepartment id = DataAccess.CreateDepartment();
id.Insert(dept); //在id的数据库中查找unknownDept这个用户
Department unknownDept = new Department();
unknownDept = id.GetDepartment(); Console.Read();
}
} /// <summary>
/// 用户类
/// 准备ID和Name两个字段
/// </summary>
class User
{
private int _id;
private string _name; public int Id
{
get { return _id; }
set { _id = value; }
}
public string Name
{
get { return _name; }
set { _name = value; }
}
}
/// <summary>
/// 增加一个Department表
/// </summary>
class Department
{
private int _id;
private string _deptName; public int Id
{
get { return _id; }
set { _id = value; }
} public string DeptName
{
get { return _deptName; }
set { _deptName = value; }
}
} interface IUser
{
void Insert(User user);
User GetUser(int id);
} /// <summary>
/// 用于访问SQL Server的User
/// “增加用户”和“得到用户”两种方法
/// </summary>
class SqlserverUser : IUser
{
/// <summary>
/// 增加用户信息
/// </summary>
/// <param name="user">新的用户信息</param>
public void Insert(User user)
{
Console.WriteLine("在SQL server中给User增加一条记录");
}
/// <summary>
/// 得到用户方法
/// </summary>
/// <param name="id">（传入信息）通过用户的id值</param>
/// <returns>（返回信息）通过id值得到对应的用户数据</returns>
public User GetUser(int id)
{
Console.WriteLine("在SQL Server中根据ID得到User表一条记录");
return null;
}
}
/// <summary>
/// 用户访问Access的User
/// </summary>
class AccessUser : IUser
{
public User GetUser(int id)
{
Console.WriteLine("在Access中根据ID得到User表一条记录");
return null;
} public void Insert(User user)
{
Console.WriteLine("在Access中给User增加一条记录");
}
} /// <summary>
/// 与User表一致
/// </summary>
interface IDepartment
{
void Insert(Department department);
Department GetDepartment(int id);
}
class SqlserverDepartment : IDepartment
{
public Department GetDepartment(int id)
{
Console.WriteLine("在SQL Server中根据ID得到Department表一条记录");
return null;
} public void Insert(Department department)
{
Console.WriteLine("在SQL server中给Department增加一条记录");
}
}
class AccessDepartment : IDepartment
{
public Department GetDepartment(int id)
{
Console.WriteLine("在Access中根据ID得到Department表一条记录");
return null;
} public void Insert(Department department)
{
Console.WriteLine("在Access中给Department增加一条记录");
} } class DataAccess
{
//在此确定需要使用的数据库信息
private static readonly string AssemblyName = "抽象工厂模式5";
private static readonly string db = "Sqlserver";
//private static readonly string db = "Access"; public static IUser CreateUser()
{
string className = AssemblyName + "." + db + "User";
//Assembly.Load("程序集名称").CreateInstance("命名空间.类名称")
return (IUser)Assembly.Load(AssemblyName).CreateInstance(className);
}
public static IDepartment CreateDepartment()
{
string className = AssemblyName + "." + db + "Department";
return (IDepartment)Assembly.Load(AssemblyName).CreateInstance(className);
}
}
}
题目6：在5的基础上，我们只有一点遗憾了：更换数据库访问时，我们还是需要去修改程序，也就是db这个字符串的值
分析：
我们可以利用配置文件来更改DataAccess的信息了，这样就不用去程序中修改了。
实现：
using System;
using System.Reflection;//反射
using System.Configuration; namespace 抽象工厂模式6
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//向iu数据库中添加user这个新的用户
User user = new User();
IUser iu = DataAccess.CreateUser(); //直接得到实际的数据库访问实例，不存在任何依赖
iu.Insert(user); //在iu的数据库中查找unknownUser这个用户
User unknownUser = new User();
unknownUser = iu.GetUser(); //向id数据库中添加dept这个新的用户
Department dept = new Department();
IDepartment id = DataAccess.CreateDepartment();
id.Insert(dept); //在id的数据库中查找unknownDept这个用户
Department unknownDept = new Department();
unknownDept = id.GetDepartment(); Console.Read();
}
} /// <summary>
/// 用户类
/// 准备ID和Name两个字段
/// </summary>
class User
{
private int _id;
private string _name; public int Id
{
get { return _id; }
set { _id = value; }
}
public string Name
{
get { return _name; }
set { _name = value; }
}
}
/// <summary>
/// 增加一个Department表
/// </summary>
class Department
{
private int _id;
private string _deptName; public int Id
{
get { return _id; }
set { _id = value; }
} public string DeptName
{
get { return _deptName; }
set { _deptName = value; }
}
} interface IUser
{
void Insert(User user);
User GetUser(int id);
} /// <summary>
/// 用于访问SQL Server的User
/// “增加用户”和“得到用户”两种方法
/// </summary>
class SqlserverUser : IUser
{
/// <summary>
/// 增加用户信息
/// </summary>
/// <param name="user">新的用户信息</param>
public void Insert(User user)
{
Console.WriteLine("在SQL server中给User增加一条记录");
}
/// <summary>
/// 得到用户方法
/// </summary>
/// <param name="id">（传入信息）通过用户的id值</param>
/// <returns>（返回信息）通过id值得到对应的用户数据</returns>
public User GetUser(int id)
{
Console.WriteLine("在SQL Server中根据ID得到User表一条记录");
return null;
}
}
/// <summary>
/// 用户访问Access的User
/// </summary>
class AccessUser : IUser
{
public User GetUser(int id)
{
Console.WriteLine("在Access中根据ID得到User表一条记录");
return null;
} public void Insert(User user)
{
Console.WriteLine("在Access中给User增加一条记录");
}
} /// <summary>
/// 与User表一致
/// </summary>
interface IDepartment
{
void Insert(Department department);
Department GetDepartment(int id);
}
class SqlserverDepartment : IDepartment
{
public Department GetDepartment(int id)
{
Console.WriteLine("在SQL Server中根据ID得到Department表一条记录");
return null;
} public void Insert(Department department)
{
Console.WriteLine("在SQL server中给Department增加一条记录");
}
}
class AccessDepartment : IDepartment
{
public Department GetDepartment(int id)
{
Console.WriteLine("在Access中根据ID得到Department表一条记录");
return null;
} public void Insert(Department department)
{
Console.WriteLine("在Access中给Department增加一条记录");
} } class DataAccess
{
//在此确定需要使用的数据库信息
private static readonly string AssemblyName = "抽象工厂模式6";
//app.config是配置文件，是标准的XML文件
//我们常常访问的是appSettings,它是由.NET预定义配置的
private static readonly string db = ConfigurationSettings.AppSettings["DB"]; public static IUser CreateUser()
{
string className = AssemblyName + "." + db + "User";
//Assembly.Load("程序集名称").CreateInstance("命名空间.类名称")
return (IUser)Assembly.Load(AssemblyName).CreateInstance(className);
}
public static IDepartment CreateDepartment()
{
string className = AssemblyName + "." + db + "Department";
return (IDepartment)Assembly.Load(AssemblyName).CreateInstance(className);
}
} /**
* 用简单工厂的地方，可以考虑用反射技术来去除switch或者if，接触分支判断来带的耦合
*/
}
总结：
抽象工厂模式(Abstract Factory)，提供了一个创建一系列相关或者相互依赖对象的接口，而无需指定他们的具体的类。
抽象工厂模式让具体的创建实例过程与客户端分离。
注：文中所有代码及知识点均来自于《大话设计模式》,本人属于边学边看边敲代码边总结的阶段。
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