iOS设计模式 - (3)简单工厂模式

浏览数：34 / 时间：2015年06月11日

iOS设计模式 - (3)简单工厂模式 by Colin丶

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一。简述

简单工厂模式（FACTORY）,通过面向对象的封装，继承和多态来降低程序的耦合度。将一个具体类的实例化交给一个静态工厂方法来执行。

该模式中的角色包括:

工厂类（Simple Factory): 只包含了创建具体类的静态方法。
抽象产品（Product）：定义简单工厂中要返回的产品。
具体产品（ConcreteProduct）：具体产品。

我们用一张类图描述这个模式。

这里, 客户类和工厂类分开。消费者任何时候需要某种产品，只需向工厂请求即可。消费者无须修改就可以接纳新产品。

ProductA、ProductB和ProductC继承自Product虚拟类，Show方法是不同产品的自描述；

Factory依赖于ProductA、ProductB和ProductC，Factory根据不同的条件创建不同的Product对象。

二。实例

涉及代码下载:

比如, 如果我们要实现一个计算器功能, 它包含 + - * / 等基本运算.

它的功能大致如下:

在不使用设计模式之前, 我们很常规的会写出下面这样的代码:

- (IBAction)getResult:(id)sender
{
    //得到三个文本输入框的内容
    NSString* strFirstNum = self.FirstNumTextField.text;
    NSString* strSecondNum = self.SecondNumTextField.text;
    NSString* strOperation = self.OperationTextField.text;
    //进行运算操作
    if ([strOperation isEqualToString:@"+"])
    {
        NSLog(@"+");
        double result = [strFirstNum doubleValue]+[strSecondNum doubleValue];
        self.ResultTextField.text = [NSString stringWithFormat:@"%f",result];
    }
    else if([strOperation isEqualToString:@"-"])
    {
        NSLog(@"-");
        double result = [strFirstNum doubleValue]-[strSecondNum doubleValue];
        self.ResultTextField.text = [NSString stringWithFormat:@"%f",result];
    }
    else if([strOperation isEqualToString:@"*"])
    {
        NSLog(@"*");
        double result = [strFirstNum doubleValue]*[strSecondNum doubleValue];
        self.ResultTextField.text = [NSString stringWithFormat:@"%f",result];
    }
    else if([strOperation isEqualToString:@"/"])
    {
        NSLog(@"/");
        //判断除数不能为0
        if ([strSecondNum isEqualToString:@"0"])
        {
            NSLog(@"除数不能为0");
            UIAlertView* tempAlert = [[UIAlertView alloc] initWithTitle:@"警告" message:@"除数不能为0" delegate:nil cancelButtonTitle:@"取消" otherButtonTitles:nil];
            [tempAlert show];
        }
        else
        {
            double result = [strFirstNum doubleValue]/[strSecondNum doubleValue];
            self.ResultTextField.text = [NSString stringWithFormat:@"%f",result];
        }
    }
    
}

也就是写了一个方法, 通过传入的值. 来计算。

上面代码确实可以实现这个功能，但是我们却没有考虑到：如果以后需要提供开平方运算，乘方运算扩展时候，改如何做呢？直接加个if else?如果加入了100种运算呢？

如果这样去做是不是每次都要去改这部分代码，这样有悖我们可扩展性原则。所以我们需要引入简单工厂模式，把运算给抽象出来，并且加入运算工厂用于接收用户的操作。

先看下简单工厂的实现类图:

根据这一思路. 我们可以写出如下代码:

协议接口:

#import <Foundation/Foundation.h>

/*!
 *  操作方法协议接口
 *
 *  @since V1.0
 */
@protocol OperationProtocol <NSObject>

-(double)getResult;

@end

父类: 实现接口, 说明它有getResult方法

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "OperationProtocol.h"

/*!
 *  操作方法父类
 *
 *  @since V1.0
 */
@interface Operation : NSObject<OperationProtocol>

@property double firstNum;//第一个操作数
@property double secondNum;//第二个操作数

@end

子类:(以加法为例)

#import "Operation.h"

/*!
 *  加法实现类
 *
 *  @since V1.0
 */
@interface OperationAdd : Operation

@end

实现:

#import "OperationAdd.h"

@implementation OperationAdd

-(double)getResult
{
    double result = 0;
    result = self.firstNum+self.secondNum;
    return result;
}

@end

其他运算类似, 就不重复了。

工厂类:

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Operation.h"
#import "OperationAdd.h"
#import "OperationSub.h"
#import "OperationMultiply.h"
#import "OperationDivide.h"

/*!
 *  操作工厂类
 *
 *  @since V1.0
 */
@interface OperationFactory : NSObject

//获得操作对象
+(Operation*)createOperate:(NSString*)operateStr;

@end

#import "OperationFactory.h"

@implementation OperationFactory

+(Operation*)createOperate:(NSString*)operateStr
{
    Operation* oper = nil;
    if ([operateStr isEqualToString:@"+"])
    {
        oper = [[OperationAdd alloc] init];
    }
    else if ([operateStr isEqualToString:@"-"])
    {
        oper = [[OperationSub alloc] init];
    }
    else if ([operateStr isEqualToString:@"*"])
    {
        oper = [[OperationMultiply alloc] init];
    }
    else if ([operateStr isEqualToString:@"/"])
    {
        oper = [[OperationDivide alloc] init];
    }
    return oper;
}

@end

这里, 通过工厂类创建了运算方法的具体类。

而我们在客户端部分, 只要传入对应的方法即可, 无需知道它的具体实现过程, 如下:

- (IBAction)clickingOperation:(id)sender
{
    NSString* strFirstNum = self.firstNumTextField.text;
    NSString* strSecondNum = self.secondNumTextField.text;
    Operation* oper;
    oper = [OperationFactory createOperate:self.operationTextField.text];
    oper.firstNum = [strFirstNum doubleValue];
    oper.secondNum = [strSecondNum doubleValue];
    self.resultTextField.text = [NSString stringWithFormat:@"%f",[oper getResult]];
    
}

通过简单工厂模式的重构，这样我们就实现了低耦合度的代码结构，做到了对扩展开放，对修改关闭。

如果再增加任何的操作方法，只需要继承操作方法父类，新建一个操作子类，并且在工厂方法里面多加一个if else的判断即可。怎么样很简单吧。

大概就是这样, 现在做个总结:

三。总结

优点：

职责单一，实现简单，且实现了客户端代码与具体实现的解耦。
工厂类是整个模式的关键.包含了必要的逻辑判断,根据外界给定的信息,决定究竟应该创建哪个具体类的对象.
通过使用工厂类,外界可以从直接创建具体产品对象的尴尬局面摆脱出来,仅仅需要负责“消费”对象就可以了。而不必管这些对象究竟如何创建及如何组织的．
明确了各自的职责和权利，有利于整个软件体系结构的优化。

缺点：

由于工厂类集中了所有实例的创建逻辑，违反了高内聚责任分配原则，将全部创建逻辑集中到了一个工厂类中；它所能创建的类只能是事先考虑到的，如果需要添加新的类，则就需要改变工厂类了。因此它是违背开放封闭原则的。
当系统中的具体产品类不断增多时候，可能会出现要求工厂类根据不同条件创建不同实例的需求．这种对条件的判断和对具体产品类型的判断交错在一起，很难避免模块功能的蔓延，对系统的维护和扩展非常不利；

注：这些缺点在工厂方法模式中得到了一定的克服。

使用场景：