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软件架构设计模式

随着面向对象技术的发展和广泛应用，设计模式不再是一个新兴的名词，它已

逐步成为系统架构人员、设计人员、分析人员以及程序开发人员所需掌握的基本技

能之一。设计模式已广泛应用于面向对象的设计和开发，成为面向对象领域的一个

重要组成部分。设计模式通常可分为三类：创建型模式、结构型模式和行为型模式。

1.创建型模式概述

创建型模式(CreationalPattern)对类的实例化过程及对象的创建过程进行了

抽象，能够使软件模块做到与对象的创建和组织无关。创建型模式隐藏了对象的创

建细节，通过隐藏对象如何被创建和组合在一起达到使整个系统独立的目的。在掌

握创建型模式时，需要回答以下三个问题：创建什么(What)、由谁创建(Who)和何时

创建(When)。创建型模式主要包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、

建造者模式、原型模式、单例模式。以下介绍其中使用频率较高的几种模式，包括简

厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式。

1.1简单工厂模式

简单工厂模式(SimpleFatoryPattern)，又称静态工厂方法模式

(StaticFactotyMethodPattern)，属于类创建型模式。在简单工厂模式中，定义一

个类,可以根据参数的不同返回不同的类的实例，这些类具有公共的父类和一些公共

的方法。简单工厂模式不属于GoF设计模式，它是最简单的工厂模式。简单工厂模

式专门定义一个类来负责创建其他类的实例，这个类称为工厂类，被创建的实例通

常都具有共同的父类。

在简单工厂模式中，工厂类包含必要的判断逻辑，决定在什么时候创建哪一个

产品类实例，客户端可以免除直接创建产品对象的责任，而仅仅“消费”产品，简

厂模式通过这种方式实现了对责任的划分。但是由于工厂类集中了所有产品创

建逻辑，一旦不能正常工作，整个系统都要受到影响；同时系统扩展较为困难，一旦

添加新产品就不得不修改工厂逻辑，违反了开闭原则，并造成工厂逻辑过于复杂。

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正因为简单工厂模式存在种种问题，一般只将它作为学习其他工厂模式的入门，当

然在一些并不复杂的环境下也可以直接使用简单工厂模式。

1.2工厂方法模式

工厂方法模式(FactoryMethodPattern)也称为工厂模式，又称为虚拟构造器

(VirtualConstruetor)模式或多态模式，属于类创建型模式。在工厂方法模式中，父

类负责定义创建对象的公共接口，而子类则负责生成具体的对象，这样做的目的是

将类的实例化操作延迟到子类中完成，即由子类来决定究竟应该实例化(创建)哪一

个类。

在工厂方法模式中，工厂方法用来创建客户所需要的产品，同时还向客户隐藏

了哪种具体产品将被实例化这一细节。工厂方法模式的核心是抽象工厂类，各种具

体工厂类继承抽象工厂类并实现在抽象工厂类中定义的工厂方法，从而使得客户只

需要关心抽象产品和抽象工厂，完全不用理会返回的是哪一种具体产品，也不用关

心它是如何被具体工厂创建的。在系统加入新产品时，无须修改抽象工厂和抽象产

品提供的接口，无须修改客户端，也无须修改其他具体工厂和具体产品，而只要添

加一个具体工厂和具体产品即可，这样，系统的可扩展性也就变得非常好，符合开

闭原则。但是在添加新产品时，需要编写新的具体产品类，而且还要提供与之对应

的具体工厂类，难免会增加系统类的个数，增加系统的开销。

在以下情况中可以考虑使用工厂方法模式:1)当客户程序不需要知道使用对象

的创建过程；2)客户程序使用的对象存在变动的可能，或者根本就不知道使用哪一

个具体的对象。

1.3抽象工厂模式

抽象工厂模式(AbstraetFactoryPattern)是所有形式的工厂模式中最为抽象和

最具一般性的一种形态。抽象工厂模式提供了一个创建一系列相关或相互依赖对象

的接口，而无须指定它们具体的类。抽象工厂模式又称为K