1、編程思想丨從實例談面向對象編程(OOP)、工廠模式和重構程序樂園有了翅膀才能飛，欠缺靈活的代碼就象凍壞了翅膀的鳥兒。不能飛翔，就少了幾許靈動的氣韻。我們需要給代碼帶去溫暖的陽光，讓僵冷的翅膀重新飛起來。結合實例，通過應用OOP、設計模式和重構，你會看到代碼是怎樣一步一步復活的。為了更好的理解設計思想，實例盡可能簡單化。但隨著需求的增加，程序將越來越復雜。此時就有修改設計的必要，重構和設計模式就可以派上用場了。最后當設計漸趨完美后，你會發現，即使需求不斷增加，你也可以神清氣閑，不用為代碼設計而煩惱了。假定我們要設計一個媒體播放器。該媒體播放器目前只支持音頻文件mp3和wav。如果不談設計，設計岀

2、來的播放器可能很簡單：public class MediaPlayerprivate void PlayMp3()MessageBox.Show(Play the mp3 file.);private void PlayWav()MessageBox.Show(Play the wav file.);public void Play(stri ng audioType)switch (audioType.ToLower()case (mp3):PlayMp3();break;case (wav):PlayWav();break;自然， 你會發現這個設計非常的糟糕。 因為它根本沒有為未來的需求變

3、更提供最起碼的擴展。 如 果你的設計結果是這樣， 那么當你為應接不暇的需求變更而焦頭爛額的時候， 你可能更希望讓這 份設計到它應該去的地方， 就是桌面的回收站。 仔細分析這段代碼， 它其實是一種最古老的面向 結構的設計。如果你要播放的不僅僅是 mp3 和 wav, 你會不斷地增加相應地播放方法，然后讓 switch 子句越來越長，直至達到你視線看不到的地步。好吧，我們先來體驗對象的精神。根據 OOP 的思想，我們應該把 mp3 和 wav 看作是一個獨立 的對象。那么是這樣嗎？public class MP3public void Play()MessageBox.Show(Play the

4、mp3 file.);public class WAVpublic void Play()MessageBox.Show(Play the wav file.);好樣的，你已經知道怎么建立對象了。 更可喜的是， 你在不知不覺中應用了重構的方法，把原來 那個垃圾設計中的方法名字改為了統一的 Play() 方法。 你在后面的設計中， 會發現這樣改名是多 么的關鍵！但似乎你并沒有擊中要害，以現在的方式去更改 MediaPlayer 的代碼，實質并沒有多 大的變化。既然 mp3 和 wav 都屬于音頻文件，他們都具有音頻文件的共性，為什么不為它們建立一個共同 的父類呢？public class Aud

5、ioMediapublic void Play()MessageBox.Show(Play the AudioMedia file.);現在我們引入了繼承的思想， OOP 也算是象模象樣了。得意之余，還是認真分析現實世界吧。 其實在現實生活中，我們播放的只會是某種具體類型的音頻文件，因此這個 AudioMedia 類并沒 有實際使用的情況。對應在設計中，就是：這個類永遠不會被實例化。所以，還得動一下手術， 將其改為抽象類。好了，現在的代碼有點 OOP 的感覺了：public abstract class AudioMediapublic abstract void Play();public

6、class MP3:AudioMediapublic override void Play()MessageBox.Show(Play the mp3 file.);public class WAV:AudioMediapublic override void Play()MessageBox.Show(Play the wav file.);public class MediaPlayerpublic void Play(AudioMedia media)media.Play();看看現在的設計，即滿足了類之間的層次關系，同時又保證了類的最小化原則， 更利于擴展(到 這里，你會發現 play

7、 方法名改得多有必要)。即使你現在又增加了對WMA 文件的播放，只需要設計 WMA 類，并繼承 AudioMedia ，重寫 Play 方法就可以了， MediaPlayer 類對象的 Play 方 法根本不用改變。是不是到此就該畫上圓滿的句號呢？然后刁鉆的客戶是永遠不會滿足的， 他們在抱怨這個媒體播 放器了。 因為他們不想在看足球比賽的時候， 只聽到主持人的解說， 他們更渴望看到足球明星在 球場奔跑的英姿。也就是說，他們希望你的媒體播放器能夠支持視頻文件。你又該痛苦了， 因為 在更改硬件設計的同時， 原來的軟件設計結構似乎出了問題。 因為視頻文件和音頻文件有很多不 同的地方， 你可不能偷懶，

8、 讓視頻文件對象認音頻文件作父親啊。 你需要為視頻文件設計另外的 類對象了，假設我們支持 RM 和 MPEG 格式的視頻： public abstract class VideoMediapublic abstract void Play();public class RM:VideoMediapublic override void Play()MessageBox.Show(Play the rm file.);public class MPEG:VideoMediapublic override void Play()MessageBox.Show(Play the mpeg file.

9、);糟糕的是，你不能一勞永逸地享受原有的MediaPlayer 類了。因為你要播放的 RM 文件并不是AudioMedia 的子類。不過不用著急，因為接口這個利器你還沒有用上(雖然你也可以用抽象類，但在 C# 里只支持類 的單繼承)。雖然視頻和音頻格式不同，別忘了，他們都是媒體中的一種，很多時候，他們有許 多相似的功能， 比如播放。 根據接口的定義， 你完全可以將相同功能的一系列對象實現同一個接 口：public interface IMediavoid Play();public abstract class AudioMedia:IMediapublic abstract void Pla

10、y();public abstract class VideoMedia:IMediapublic abstract void Play();再更改一下 MediaPlayer 的設計就 OK 了：public class MediaPlayerpublic void Play(IMedia media)media.Play();現在可以總結一下，從 MediaPlayer 類的演變，我們可以得出這樣一個結論：在調用類對象的屬 性和方法時，盡量避免將具體類對象作為傳遞參數，而應傳遞其抽象對象，更好地是傳遞接口， 將實際的調用和具體對象完全剝離開，這樣可以提高代碼的靈活性。不過，事情并沒有完。雖

11、然一切看起來都很完美了，但我們忽略了這個事實，就是忘記了 MediaPlayer 的調用者。 還記得文章最開始的 switch 語句嗎？看起來我們已經非常漂亮地除掉了 這個煩惱。事實上，我在這里玩了一個詭計，將 switch 語句延后了。雖然在 MediaPlayer 中， 代碼顯得干凈利落，其實煩惱只不過是轉嫁到了 MediaPlayer 的調用者那里。例如，在主程序界面中：Public void Bt nPlay_Click(object sen der,Eve ntArgs e)switch (cbbMediaType.Selectltem.ToStri ng().ToLower()IM

12、edia media;case (mp3):media = new MP3();break;case (wav):media = new WAV();break;/其它類型略；MediaPlayer player = new MediaPlayer();player.Play(media);用戶通過選擇 cbbMediaType組合框的選項，決定播放哪一種文件，然后單擊Play按鈕執行。現在該設計模式粉墨登場了，這種根據不同情況創建不同類型的方式，工廠模式是最拿手的。看看我們的工廠需要生產哪些產品呢？雖然這里有兩種不同類型的媒體AudioMedia和VideoMedia (以后可能更多)，但它

13、們同時又都實現IMedia接口，所以我們可以將其視為一種產品，用工廠方法模式就可以了。首先是工廠接口：public in terface IMediaFactoryIMedia CreateMedia();然后為每種媒體文件對象搭建一個工廠，并統一實現工廠接口：public class MP3MediaFactory:IMediaFactorypublic IMedia CreateMedia()return new MP3();public class RMMediaFactory:IMediaFactorypublic IMedia CreateMedia()return new RM()

14、;/其它工廠略；寫到這里，也許有人會問，為什么不直接給AudioMedia和VideoMedia類搭建工廠呢？很簡單，因為在AudioMedia和VideoMedia中，分別還有不同的類型派生，如果為它們搭建工廠，則在 CreateMedia()方法中，仍然要使用Switch語句。而且既然這兩個類都實現了IMedia接口，可以認為是一種類型，為什么還要那么麻煩去請動抽象工廠模式，來生成兩類產品呢？可能還會有人問，即使你使用這種方式，那么在判斷具體創建哪個工廠的時候，不是也要用到switch語句嗎？我承認這種看法是對的。不過使用工廠模式，其直接好處并非是要解決switch語句的難題，而是要延遲對

15、象的生成，以保證的代碼的靈活性。當然，我還有最后一招殺手锏沒有使岀來，到后面你會發現，switch語句其實會完全消失。還有一個問題，就是真的有必要實現AudioMedia和VideoMedia兩個抽象類嗎？讓其子類直接實現接口不更簡單？對于本文提到的需求，我想你是對的， 但不排除AudioMedia和VideoMedia它們還會存在區別。例如音頻文件只需要提供給聲卡的接口，而視頻文件還需要提供給顯卡的接口。如果讓 MP3、WAV、RM、MPEG 直接實現 IMedia 接口，而不通過 AudioMedia 和 VideoMedia， 在滿足其它需求的設計上也是不合理的。當然這已經不包括在本文的

16、范疇了。現在主程序界面發生了稍許的改變：Public void BtnPlay_Click(object sender,EventArgs e)IMediaFactory factory = n ull;switch (cbbMediaType.Selectltem.ToStri ng().ToLower()case (mp3):factory = new MP3MediaFactory();break;case (wav):factory = new WAVMediaFactory();break;/其他類型略；MediaPlayer player = new MediaPlayer();p

17、layer.Play(factory.CreateMedia();寫到這里，我們再回過頭來看MediaPlayer類。這個類中，實現了 Play方法，并根據傳遞的參數，調用相應媒體文件的Play方法。在沒有工廠對象的時候，看起來這個類對象運行得很好。如果是作為一個類庫或組件設計者來看，他提供了這樣一個接口，供主界面程序員調用。然而在引入工廠模式后，在里面使用MediaPlayer類已經多余了。所以，我們要記住的是，重構并不僅僅是往原來的代碼添加新的內容。當我們發現一些不必要的設計時，還需要果斷地刪掉這些冗余代碼。Public void BtnPlay_Click(object sender,E

18、ventArgs e)IMediaFactory factory = n ull;switch (cbbMediaType.Selectltem.ToStr in g().ToLower()case (” mp3):factory = new MP3MediaFactory();break;case ( wav ):factory = new WAVMediaFactory();break;/其他類型略；IMedia media = factory.CreateMedia();media.Play();如果你在最開始沒有體會到IMedia接口的好處，在這里你應該已經明白了。我們在工廠中用到了該

19、接口；而在主程序中，仍然要使用該接口。使用接口有什么好處？那就是你的主程序可以在沒有具體業務類的時候，同樣可以編譯通過。 因此，即使你增加了新的業務，你的主程序是不用 改動的。不過，現在看起來，這個不用改動主程序的理想，依然沒有完成。看到了嗎？在Btn Play_Click()中，依然用new創建了一些具體類的實例。如果沒有完全和具體類分開，一旦更改了具體類的 業務，例如增加了新的工廠類，仍然需要改變主程序，何況討厭的switch語句仍然存在，它好像是翅膀上滋生的毒瘤，提示我們，雖然翅膀已經從僵冷的世界里復活，但這雙翅膀還是有病的，并不能正常地飛翔。是使用配置文件的時候了。 我們可以把每種媒體

20、文件類類型的相應信息放在配置文件中， 然后根 據配置文件來選擇創建具體的對象。并且， 這種創建對象的方法將使用反射來完成。 首先， 創建 配置文件：然后，在主程序界面的 Form_Load 事件中，讀取配置文件的所有 key 值，填充 cbbMediaType 組合框控件：public void Form_Load(object sender, EventArgs e) cbbMediaType.Items.Clear();foreach (string key in ConfigurationSettings.AppSettings.AllKeys) cbbMediaType.Item.Add(key); cbbMediaType.SelectedIndex = 0;最后，更改主程序的 Play 按鈕單擊事件：Public