考慮一個日志記錄工具。目前需要提供一個方便的日志API，使得客戶可以輕松地完成日志的記錄。該日志要求被記錄到指定的文本文件中，記錄的內容屬于字符串類型，其值由客戶提供。我們可以非常容易地定義一個日志對象：

public class Log

{

       public void Write(string target, string log)

{

       //實現內容;

}

}

當客戶需要調用日志的功能時，可以創建日志對象，完成日志的記錄：

Log log = new Log();

log.Write(“error.log”, “log”);

然而隨著日志記錄的頻繁使用，有關日志的文件越來越多，日志的查詢與管理也變得越不方便。此時，客戶提出，需要改變日志的記錄方式，將日志內容寫入到指定的數據表中。顯然，如果仍然按照前面的設計，具有較大的局限性。

現在我們回到設計之初，想象一下對于日志API的設計，需要考慮到這樣的變化嗎？這里存在兩種設計理念，即漸進的設計和計劃的設計。從本例來分析，要求設計者在設計初就考慮到日志記錄方式在未來的可能變化，并不容易。再者，如果在最開始就考慮全面的設計，會產生設計上的冗余。因此，采用計劃的設計固然具有一定的前瞻性，但一方面對設計者的要求過高，同時也會產生一些缺陷。那么，采用漸進的設計時，遇到需求變化時，利用重構的方法，改進現有的設計，又需要考慮未來的再一次變化嗎？這是一個見仁見智的問題。對于本例而言，我們完全可以直接修改Write()方法，接受一個類型判斷的參數，從而解決此問題。但這樣的設計，自然要擔負因為未來可能的再一次變化，而導致代碼大量修改的危險，例如，我們要求日志記錄到指定的Xml文件中。

所以，變化是完全可能的。在時間和技術能力允許的情況下，我更傾向于將變化對設計帶來的影響降低到最低。此時，我們需要封裝變化。

在封裝變化之前，我們需要弄清楚究竟是什么發生了變化？從需求看，是日志記錄的方式發生了變化。從這個概念分析，可能會導致兩種不同的結果。一種情形是，我們將日志記錄的方式視為一種行為，確切的說，是用戶的一種請求。另一種情形則從對象的角度來分析，我們將各種方式的日志看作不同的對象，它們調用接口相同的行為，區別僅在于創建的是不同的對象。前者需要我們封裝“用戶請求的變化”，而后者需要我們封裝“日志對象創建的變化”。

封裝“用戶請求的變化”，在這里就是封裝日志記錄可能的變化。也就是說，我們需要把日志記錄行為抽象為一個單獨的接口，然后才分別定義不同的實現。如圖一所示：

圖一：封裝日志記錄行為的變化

如果熟悉設計模式，可以看到圖一所表示的結構正是Command模式的體現。由于我們對日志記錄行為進行了接口抽象，用戶就可以自由地擴展日志記錄的方式，只需要實現ILog接口即可。至于Log對象，則存在與ILog接口的弱依賴關系：

public class Log

{

       private ILog log;

       public Log(ILog log)

       {

              this.log = log;

       }

       public void Write(string target, string logValue)

       {

              log.Execute(target, logValue);

       }

}

我們也可以通過封裝“日志對象創建的變化”實現日志API的可擴展性。在這種情況下，日志會根據記錄方式的不同，被定義為不同的對象。當我們需要記錄日志時，就創建相應的日志對象，然后調用該對象的Write()方法，實現日志的記錄。此時，可能會發生變化的是需要創建的日志對象，那么要封裝這種變化，就可以定義一個抽象的工廠類，專門負責日志對象的創建，如圖二所示：

圖二：封裝日志對象創建的變化

圖二是Factory Method模式的體現，由抽象類LogFactory專門負責Log對象的創建。如果用戶需要記錄相應的日志，例如要求日志記錄到數據庫，需要先創建具體的LogFactory對象：

LogFactory factory = new DBLogFactory();

當在應用程序中，需要記錄日志，那么再通過LogFactory對象來獲取新的Log對象：

Log log = factory.Create();

log.Write(“ErrorLog”, “log”);

如果用戶需要改變日志記錄的方式為文本文件時，僅需要修改LogFactory對象的創建即可：

LogFactory factory = new TxtFileLogFactory();

為了更好地理解“封裝對象創建的變化”，我們再來看一個例子。假如，我們需要設計一個數據庫組件，它能夠訪問微軟的Sql Server數據庫。根據ADO.Net的知識，我們需要使用如下的對象：

SqlConnection, SqlCommand, SqlDataAdapter等。

如果僅就Sql Server而言，在訪問數據庫時，我們可以直接創建這些對象：

SqlConnection connection = new SqlConnection(strConnection);

SqlCommand command = new SqlCommand(connection);

SqlDataAdapter adapter = new SqlDataAdapter();

如果在一個數據庫組件中，充斥著如上的語句，顯然是不合理的。它充滿了僵化的壞味道，一旦要求支持其他數據庫時，原有的設計就需要徹底的修改，這為擴展帶來了困難。

那么我們來思考一下，以上的設計應該做怎樣的修改？假定該數據庫組件要求或者將來要求支持多種數據庫，那么對于Connection，Command，DataAdapter等對象而言，就不能具體化為Sql Server的對象。也就是說，我們需要為這些對象建立一個繼承的層次結構，為他們分別建立抽象的父類，或者接口。然后針對不同的數據庫，定義不同的具體類，這些具體類又都繼承或實現各自的父類，例如Connection對象：

圖三：Connection對象的層次結構

我為Connection對象抽象了一個統一的IConnection接口，而支持各種數據庫的Connection對象都實現了IConnection接口。同樣的，Command對象和DataAdapter對象也采用了相似的結構。現在，我們要創建對象的時候，可以利用多態的原理創建：

IConnection connection = new SqlConnection(strConnection);

從這個結構可以看到，根據訪問的數據庫的不同，對象的創建可能會發生變化。也就是說，我們需要設計的數據庫組件，以現在的結構來看，仍然存在無法應對對象創建發生變化的問題。利用“封裝變化”的原理，我們有必要把創建對象的責任單獨抽象出來，以進行有效地封裝。例如，如上的創建對象的代碼，就應該由專門的對象來負責。我們仍然可以建立一個專門的抽象工廠類DBFactory，并由它負責創建Connection，Command，DataAdapter對象。至于實現該抽象類的具體類，則與目標對象的結構相同，根據數據庫類型的不同，定義不同的工廠類，類圖如圖四所示：

圖四：DBFactory的類圖

圖四是一個典型的Abstract Factory模式的體現。類DBFactory中的各個方法均為abstract方法，所以我們也可以用接口來代替該類的定義。繼承DBFactory類的各個具體類，則創建相對應的數據庫類型的對象。以SqlDBFactory類為例，創建各自對象的代碼如下：

public class SqlDBFactory: DBFactory

{

       public override IConnection CreateConnection(string strConnection)

       {

              return new SqlConnection(strConnection);

       }

       public override ICommand CreateCommand(IConnection connection)

       {

              return new SqlCommand(connection);

       }

       public override IDataAdapter CreateDataAdapter()

       {

              return new SqlDataAdapter();

       }

}

現在要創建訪問Sql Server數據庫的相關對象，就可以利用工廠類來獲得。首先，我們可以在程序的初始化部分創建工廠對象：

DBFactory factory = new SqlDBFactory();

然后利用該工廠對象創建相應的Connection，Command等對象：

IConnection connection = factory.CreateConnection(strConnection);

ICommand command = factory.CreateCommand(connection);

由于我們利用了封裝變化的原理，建立了專門的工廠類，以封裝對象創建的變化。可以看到，當我們引入工廠類后，Connection，Command等對象的創建語句中，已經成功地消除了其與具體的數據庫類型相依賴的關系。在如上的代碼中，并未出現Sql之類的具體類型，如SqlConnection、SqlCommand等。也就是說，現在創建對象的方式是完全抽象的，是與具體實現無關的。無論是訪問何種數據庫，都與這幾行代碼無關。至于涉及到的數據庫類型的變化，則全部抽象到DBFactory抽象類中了。需要更改訪問數據庫的類型，我們也只需要修改創建工廠對象的那一行代碼，例如將Sql Server類型修改為Oracle類型：

DBFactory factory = new OracleDBFactory();

很顯然，這樣的方式提高了數據庫組件的可擴展性。我們將可能發生變化的部分封裝起來，放到程序固定的部分，例如初始化部分，或者作為全局變量，更可以將這些可能發生變化的地方，放到配置文件中，通過讀取配置文件的值，創建相對應的對象。如此一來，不需要修改代碼，也不需要重新編譯，僅僅是修改xml文件，就能實現數據庫類型的改變。例如，我們創建如下的配置文件：

<appSettings>

       <add key=”db” value=”SqlDBFactory”/>

</appSettings>

創建工廠對象的代碼則相應修改如下：

string factoryName = ConfigurationSettings.AppSettings[“db”].ToString();

//DBLib為數據庫組件的程序集：

DBFactory factory = (DBFactory)Activator.CreateInstance(“DBLib”,factoryName).Unwrap();

       當我們需要將訪問的數據庫類型修改為Oracle數據庫時，只需要將配置文件中的Value值修改為“OracleDBFactory”即可。這種結構具有很好的可擴展性，較好地解決了未來可能發生的需求變化所帶來的問題。