一談到 『IoC』，有經驗的程序員馬上會聯想到控制反轉，將創建對象的責任反轉給工廠。IoC是依賴注入 『DI』 的核心，大名鼎鼎的Spring框架就是一個非常卓越的的控制反轉、依賴注入框架。遺憾的是，我們顯然不能在Unity 3D中去使用Spring框架，但思想是相通的——IoC也好，控制反轉也罷，本質上是一個工廠，或者又被稱為容器，我們可以自己維護一個工廠來實現對對象的管理，這也是本文的核心內容。

工廠模式初探

工廠，顧名思義，就是生產對象的地方。如果之前沒有接觸過設計模式，你可能會疑惑，我直接使用 『new』 關鍵字難道不能創建對象嗎？為什么還要大費周章的讓工廠來創建？當然這是沒錯的，直接使用 『new』 關鍵字很簡潔，也很易懂，但你考慮過對象的釋放嗎？你可能會說不用考慮啊，GC會幫我們回收啊。

其實問題就出在這里，因為你沒有考慮對象管理的動機，所以就不會有工廠這個概念。試想一下，使用ADO.NET或者JDBC去訪問數據庫，我們是不是要先建立一個Connection，當工作結束后，Close了這個連接。當再一次需要連接數據庫時，再建立一次Connection，這背后其實有隱患。因為和數據庫建立連接是非常耗時的，只是我們感受不到。我們能不能在關閉連接時，不銷毀對象，而是將其放到一個對象池，當下一次請求來時，直接從對象池中獲取。這就是工廠的動機，對對象的創建和釋放進行管理，這樣可以有效的提高效率。

注：釋放指的是對象實現了IDisposable接口的非托管資源,在uMVVM框架，工廠維護的都是托管資源，銷毀由GC決定

工廠的分類

在uMVVM框架中，我將工廠分為三類：單例（Singleton），臨時（Transient），池（Pool）。

• Singleton ：該工廠生產的對象是單例的，即一旦生產出來的對象將處理所有的請求，不會因為不同的請求而產生新的對象，通常需要考慮多線程并發問題
• Transient ：該工廠生產的對象是臨時的，轉瞬即逝的，即每一次請求產生一個新對象，處理請求完畢后就被銷毀
• Pool：該工廠并不會無限的創建對象，取而代之的是內部維護了一個對象池，當請求來時，從對象池中獲取，當請求處理完畢后，對象也不會被銷毀，而是再次放回對象池中

我們可以為這三種工廠聲明公共的接口：IObjectFactory，這是非常有必要的，方便在運行時根據需求動態的切換不同工廠：

public interface IObjectFactory {object AcquireObject(string className);object AcquireObject(Type type);object AcquireObject<TInstance>() where TInstance : class, new();void ReleaseObject(object obj); }

這個接口功能很簡單，通過統一的入口對對象進行創建與銷毀的管理。

Singleton Factory

有了統一的工廠的接口之后，接下來就是去實現對應的工廠了，第一個要實現的就是 Singleton Factory：

public class SingletonObjectFactory:IObjectFactory {/// <summary>/// 共享的字典，不會因為不同的SingletonObjectFactory對象返回不唯一的實例對象/// </summary>private static Dictionary<Type,object> _cachedObjects = null;private static readonly object _lock=new object();private Dictionary<Type, object> CachedObjects{get{lock (_lock){if (_cachedObjects==null){_cachedObjects=new Dictionary<Type, object>();}return _cachedObjects;}}}//...省略部分代碼...public object AcquireObject<TInstance>() where TInstance:class,new(){var type = typeof(TInstance);if (CachedObjects.ContainsKey(type)){return CachedObjects[type];}lock (_lock){var instance=new TInstance();CachedObjects.Add(type, instance);return CachedObjects[type];}}}

上述代碼中，我們需要定義一個全局的字典，用來存儲所有的單例，值得注意的是，CachedObjects 字典是一個 static 類型，這表明這是一個共享的字典，不會因為不同的SingletonObjectFactory對象返回不唯一的實例對象。

還有一點，單例模式最好考慮一下多線程并發問題，雖然這是一個 『偽』 需求，畢竟Unity 3D是個單線程應用程序，但 uMVVM 框架還是考慮了多線程并發的問題，使用 lock 關鍵字，它必須是一個 static 類型，保證 lock 了同一個對象。

Transient Factory

Transient Factory 是最容易實現的工廠，不用考慮多線程并發問題，也不用考慮Pool，對每一次請求返回一個不同的對象：

public class TransientObjectFactory : IObjectFactory {//...省略部分代碼...public object AcquireObject<TInstance>() where TInstance : class, new(){var instance = new TInstance();return instance;}}

Pool Factory

Pool Factory 相對來說是比較復雜的工廠，它對 Transient Factory 進行了升級——創建實例前先去Pool中看看是否有未被使用的對象，有的話，那么直接取出返回，如果沒有則向Pool中添加一個。

Pool的實現有兩種形式，一種是內置了諸多對象，還有一種是初始時是一個空的池，然后再往里面添加對象。第一種效率更高，直接從池里面拿，而第二種更省內存空間，類似于懶加載，uMVVM 的對象池技術使用第二種模式。

public class PoolObjectFactory : IObjectFactory {/// <summary>/// 封裝的PoolData/// </summary>private class PoolData{public bool InUse { get; set; }public object Obj { get; set; }}private readonly List<PoolData> _pool;private readonly int _max;/// <summary>/// 如果超過了容器大小，是否限制/// </summary>private readonly bool _limit;public PoolObjectFactory(int max, bool limit){_max = max;_limit = limit;_pool = new List<PoolData>();}private PoolData GetPoolData(object obj){lock (_pool){for (var i = 0; i < _pool.Count; i++){var p = _pool[i];if (p.Obj == obj){return p;}}}return null;}/// <summary>/// 獲取對象池中的真正對象/// </summary>/// <param name="type"></param>/// <returns></returns>private object GetObject(Type type){lock (_pool){if (_pool.Count > 0){if (_pool[0].Obj.GetType() != type){throw new Exception(string.Format("the Pool Factory only for Type :{0}", _pool[0].Obj.GetType().Name));}}for (var i = 0; i < _pool.Count; i++){var p = _pool[i];if (!p.InUse){p.InUse = true;return p.Obj;}}if (_pool.Count >= _max && _limit){throw new Exception("max limit is arrived.");}object obj = Activator.CreateInstance(type, false);var p1 = new PoolData{InUse = true,Obj = obj};_pool.Add(p1);return obj;}}private void PutObject(object obj){var p = GetPoolData(obj);if (p != null){p.InUse = false;}}public object AcquireObject(Type type){return GetObject(type);}public void ReleaseObject(object obj){if (_pool.Count > _max){if (obj is IDisposable){((IDisposable)obj).Dispose();}var p = GetPoolData(obj);lock (_pool){_pool.Remove(p);}return;}PutObject(obj);} }

上述的代碼通過構造函數的 max 決定Pool的大小，limit 參數表示超過Pool容量時，是否可以再繼續往Pool中添加數據。方法 GetObject 是最核心的方法，邏輯非常簡單，獲取對象之前先判斷Pool中是否有未被使用的對象，如果有，則返回，如果沒有，則根據 limit 參數再決定是否可以往Pool中添加數據。

小結

工廠模式是最常見的設計模式，根據工廠的類型可以獲取不同形式的數據對象，比如單例數據、臨時數據、亦或是對象池數據。這一章的工廠模式很重要，也是對下一篇對象的注入『Inject』做準備，故稱之為理念先行。
源代碼托管在Github上，點擊此了解

轉載于:https://www.cnblogs.com/OceanEyes/p/factory_pattern.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Unity应用架构设计(7)——IoC工厂理念先行的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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