C#设计模式之：抽象工厂模式与反射

抽象工厂模式【实例】：
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

UML

代码
class User
{
    private int _id;
    public int Id { get => _id; set => _id = value; }

    private string _name;
    public string Name { get => _name; set => _name = value; }
}

interface IUser
{
   void Insert(User user);
   User GetUser(int id);
}

class SqlserverUser : IUser
{
    public void Insert(User user)
    {
        Console.WriteLine("在SQL Server中给User表增加一条记录");
    }

   public User GetUser(int id)
   {
      Console.WriteLine("在SQL Server中根据ID得到User表一条记录");
      return null;
   }
}

class SqlServerFactory : IFactory
{
    public IUser CreateUser()
    {
        return new SqlserverUser();
    }
}

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表增加一条记录");
   }
}

class AccessFactory : IFactory
{
    public IUser CreateUser()
   {
        return new AccessUser();
   }
}

// test
User user = new User();
//IFactory factory = new SqlServerFactory();
IFactory factory = new AccessFactory();
IUser iu = factory.CreateUser();
iu.Insert(user);
iu.GetUser(1);

// result
在Access中给User表增加一条记录
在Access中根据ID得到User表一条记录

抽象工厂模式（Abstract Factory）
提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类

UML

代码
class Department
{
      private string name;
      private string id;

      public string Name { get => name; set => name = value; }
      public string Id { get => id; set => id = value; }
}

interface IDepartment
{
     void Insert(Department department);
     Department GetDepartment(int id);
}

class SqlserverDepartment : IDepartment
{
    public void Insert(Department department)
    {
         Console.WriteLine("在SQL Server中给Department表增加一条记录");
    }

   public Department GetDepartment(int id)
   {
       Console.WriteLine("在SQL Server中根据ID得到Department表一条记录");
       return null;
   }
}

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表增加一条记录");
   }
}

class SqlServerFactory : IFactory
{
    public IUser CreateUser()
     {
        return new SqlserverUser();
     }

   public IDepartment CreateDepartment()
   {
      return new SqlserverDepartment();
   }
}
class AccessFactory : IFactory
{
   public IUser CreateUser()
   {
       return new AccessUser();
   }

   public IDepartment CreateDepartment()
   {
        return new AccessDepartment();
   }
}

// test
User user = new User();
Department dept = new Department();

//IFactory factory = new SqlServerFactory();
IFactory factory = new AccessFactory();
IUser iu = factory.CreateUser();
iu.Insert(user);
iu.GetUser(1);

IDepartment id = factory.CreateDepartment();
id.Insert(dept);
id.GetDepartment(1);

// result
在Access中给User表增加一条记录
在Access中根据ID得到User表一条记录
在Access中给Department表增加一条记录
在Access中根据ID得到Department表一条记录

IFactory 就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
通常在运行时再创建一个ConcreteFactory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，客户商应使用不同的具体工厂

优点
便于交换系列产品，由于具体工厂类，在一个应用中只需要在初始化时出现一次，这使得改变一个应用的具体工厂变得很容易，它只要改变具体工厂即可使用不同的产品配置
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的工厂实现分离，不会出现在客户代码中

缺陷
1，添加新的表，要更改多个工厂类
2，程序中有多个地方使用了

IFactory factory = new AccessFactory();
1
现在换个数据库

IFactory factory = new SqlServerFactory();
1
你也要更改多个地方

总结：

简单工厂模式：管理对象类 调用接口

抽象工厂模式：接口实现类 调用接口

用简单工厂改进其缺陷
去除IFactory、SqlServerFactory和AccessFactory三个工厂类
使用DataAccess类取代它们

UML

代码
class DataAccess
{
    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;
   }
}
// test
User user = new User();
IUser iu = DataAccess.CreateUser();
iu.Insert(user);
iu.GetUser(1);

Department dept = new Department();
IDepartment id = DataAccess.CreateDepartment();
id.Insert(dept);
id.GetDepartment(1);

// result
在SQL Server中给User表增加一条记录
在SQL Server中根据ID得到User表一条记录
在SQL Server中给Department表增加一条记录
在SQL Server中根据ID得到Department表一条记录

这里使用了简单工厂的方法来解决了上面的缺陷，但同时又产生了新的问题（switch问题）
如果要新增Oracle数据库，抽象工厂本来只要增加一个OracleFactory工厂即可，这里简单工厂要修改switch增加case

.NET中的依赖注入（ Dependency Injection）
using System.Reflection;

Assembly.Load("程序集名称").CreateInstance("命名空间.类的名称");

// 常规写法
IUser result = new SqlServerUser();

// 反射写法
using System.Reflection;

IUser result = (IUser)Assembly.Load("抽象工厂模式").CreateInstance("抽象工厂模式.SqlServerUser");

使用反射的具体代码

using System.Reflection;

class DataAccess
{
     private static readonly string AssemblyName = "PatternTest";

     private static readonly string db = "AbstractPattern.Sqlserver";
     // private static readonly string db = "AbstractPattern.Access";

   public static IUser CreateUser()
   {
      string className = AssemblyName + "." + db + "User";
      return (IUser)Assembly.Load(AssemblyName).CreateInstance(className);
   }

  public static IDepartment CreateDepartment()
  {
       string className = AssemblyName + "." + db + "Department";
       return (IDepartment)Assembly.Load(AssemblyName).CreateInstance(className);
  }
}

上述代码同样得到了结果

如果我们增加了Oracle数据访问，相关的类的增加是不可避免的，不过这叫扩展，开闭原则告诉我们对于扩展开放，对于修改关闭
我们只要修改db字符串变量的值为

// private static readonly string db = "AbstractPattern.Oracle";
1
每次更换数据库时还是要修改程序修改db值重编译，如果可以不修改程序，才是真正的开放-封闭原则

解决方案：使用配置文件