C++ 工厂模式 分析和总结

  1. 云栖社区>
  2. 博客>
  3. 正文

C++ 工厂模式 分析和总结

一颗小树x 2020-05-21 21:29:25 浏览448
展开阅读全文

简介

  用一个单独的类来做创建实例的过程,是工厂;用工厂方法代替new操作的一种模式;工厂模式就相当于创建实例对象的new,我们经常要根据类Class生成实例对象。

分类

简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式

为什么要使用工厂模式?

  1. 程序更规范有条理,当我们创建实例对象时,如果不仅仅做赋值这样简单的事情,而是有一大段逻辑,那这个时候我们要将所有的初始化逻辑都写在构造函数中吗? 显然,这样使得代码很难看;
  2. 降低耦合度,提高可阅读性。面向对象的基本思想封装告诉我们,我们尽量将长的代码进行"切割",再将每一个小逻辑都"封装"起来,这样可以降低耦合度,修改的时候也可以直奔错误段落。

1)简单工厂模式

简介
简单工厂模式是属于创建型模式,又叫做静态工厂方法(static Factory Method)模式,简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出来哪一种产品类的实例。

特点
是由一个工厂类根据传入的参数,动态决定应该创建哪一类产品类(这些产品类继承自一个父类或接口)的实例;
需要在工厂类中作出判断,在创建产品的时候,指定响应产品创造。

举个例子:
假设有一个工厂,他能生产出A、B两种产品。当客户需要产品的时候一定要告诉共产是哪种产品,是A还是B。当新增加一种新产品的时候,那么就要去修改工厂的类。 

应用说明:
一个工厂,多个产品。产品需要有一个虚基类。通过传入参数,生成具体产品对象,并利用基类指针指向此对象。

程序案例:

#include "stdafx.h"
#include <iostream>

using namespace std;

//类方法—生产的产品
class Product
{
public:
    virtual void show()=0;

}

class  Product_A :public Product   //产品A
{

public:
    void show()
    {

    cout<<"Product_A"<<endl;

    }

};

class Product_B : public Product   //产品B
{

public:
    void show()
    {
        cout<<"Product_B"<<endl;

    }

};

//工厂

class Factory                //只有一家工厂,可以生产不同的产品
{
public:
    Product* Create(int i)
    {
        switch(i)
        {
            case 1:                      //生产产品A
                return new Prodent_A;
                break;

            case 2:                       //生产产品B
                return new Product_B;
                break;
            
            default:
                break;
        }

    }

};

int main()
{
    Factory *factoty = new Factory();   //实例化--工厂对象
    factoty->Create(1)->show();          //指定生产A产品
    factoty->Create(2)->show();          //指定生产B产品
    system("pause");
    return 0;

}

缺点:
每次新增一个类时,都需要改变工厂函数,破坏了封装性;(如果生产厂家需要新增一个产品,那么工厂函数Factory就需要跟着改变,所以上面的工厂模式违背了开放封闭原则;)

:开放封闭原则:软件实体(类、模块、函数)可以扩展,但是不可修改。

2)工厂方法模式

简介
多个工厂,多个产品,每个产品对应于一个工厂。此时工厂和产品都是通过虚基类的方式构建。

特点
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。
当增加一个新产品时,同时增加一个新工厂。增加新工厂属于扩展,不会修改以前工厂类和产品类的任何代码。可以看过多个独立的简单工厂模式构成了工厂方法模式。

举个例子:
假设现在有A、B两种产品,那么久开两个工厂。工厂A负责生产A产品,工厂B负责生产B种产品。这时候客户不需要告诉共产生产哪种产品了,只需要告诉共产生产就可以了。

应用说明:
 把简单工厂模式中的工厂类抽象出一个接口,这个接口只有一个方法,就是创建抽象产品的工厂方法。

程序案例:

#include "stdafx.h"
#include<iostream>

using namespace std;

//类方法—生产的产品
class Product
{
public:
    virtual void show() = 0;  
};

class Product_A : public Product    //产品A
{
public:
    void show()
    {
        cout << "Product_A" << endl;
    }
};

class Product_B : public Product   //产品B
{
public:
    void show()
    {
        cout << "Product_B" << endl;
    }
};

class Factory          //工厂
{
public:
    virtual Product* create() = 0;
};

class Factory_A : public Factory  //工厂A 只有一个函数方法(产品)
{
public:
    Product* create()
    {
        return new Product_A;
    }
};

class Factory_B : public Factory  //工厂B 只有一个函数方法(产品)
{
public:
    Product* create()
    {
        return new Product_B;
    }
};

int main()
{
    Factory_A* productA = new Factory_A();  //实例化--工厂对象A
    Factory_B* productB = new Factory_B();  //实例化--工厂对象B
 
    productA->create()->show();         //工厂A 调用函数(生产产品)
    productB->create()->show();         //工厂B 调用函数(生产产品)
    system("pause");
    return 0;
}

缺点:
每增加一个新的产品,就需要增加一个新的工厂

3)抽象工厂模式

简介
多个工厂,多个产品,并且每个产品可以包含多个型号。此时工厂和产品都是通过虚基类的方式构建。每一个工厂类可以生产同一个产品的多个型号。

特点
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。

举个例子:
例1)假如我们A产品中有A1和A2两种型号的厂品,B产品中有B1和B2两种型号的厂品,那怎么办,上面两种工厂模式就不能解决了。这个时候抽象工厂模式就登场了。还是开设两家工厂,工厂A负责生产A1 、A2型号产品,B工厂负责生产B1、B2型号的产品。

例2)假设一种情况,在的家中,某一个衣柜(具体工厂)只能存放某一种这样的衣服(成套,一系列具体产品),每次拿这种成套的衣服时也自然要从这个衣柜中取出了。用 OOP 的思想去理解,所有的衣柜(具体工厂)都是衣柜类的(抽象工厂)某一个,而每一件成套的衣服又包括具体的上衣(某一具体产品),裤子(某一具体产品),这些具体的上衣其实也都是上衣(抽象产品),具体的裤子也都是裤子(另一个抽象产品)。

优点:当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时,它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。
缺点:产品族扩展非常困难,要增加一个系列的某一产品,既要在抽象的 Creator 里加代码,又要在具体的里面加代码。

应用说明

#include <iostream>    
using namespace std;  
  
//定义抽象类  
class product1  
{  
public:  
    virtual void show() = 0;  
};  
  
//定义具体类  
class product_A1 :public product1  
{  
public:  
    void show(){ cout << "product A1" << endl; }  
};  
  
class product_B1 :public product1  
{  
public:  
    void show(){ cout << "product B1" << endl; }  
};  
  
//定义抽象类  
class product2  
{  
public:  
    virtual void show() = 0;  
};  
  
//定义具体类  
class product_A2 :public product2  
{  
public:  
    void show(){ cout << "product A2" << endl; }  
};  
  
class product_B2 :public product2  
{  
public:  
    void show(){ cout << "product B2" << endl; }  
};  
  
  
class Factory                //工厂
{  
public:  
    virtual product1 *creat1() = 0;  
    virtual product2 *creat2() = 0;  
};  
  
class FactoryA                    //工厂A 可以有多个函数方法(产品)
{  
public:  
    product1 *creat1(){ return new product_A1(); }  
    product2 *creat2(){ return new product_A2(); }  
};  
  
class FactoryB                   //工厂B 可以有多个函数方法(产品)
{  
public:  
    product1 *creat1(){ return new product_B1(); }  
    product2 *creat2(){ return new product_B2(); }  
};  
  
int main()  
{  
    FactoryA *factoryA = new FactoryA();     //实例化--工厂对象A
    factoryA->creat1()->show();              //工厂A 调用函数(生产产品1)
    factoryA->creat2()->show();              //工厂A 调用函数(生产产品2)
  
    FactoryB *factoryB = new FactoryB();     //实例化--工厂对象B
    factoryB->creat1()->show();              //工厂B 调用函数(生产产品1)
    factoryB->creat2()->show();              //工厂B 调用函数(生产产品2)
  
    return 0;  
}

优点:
易于交换产品系列,由于具体工厂类在一个应用中只需要在初始化的时候出现一次,这样就使得改变一个应用的具体工厂变得非常容易,只需要改变具体工厂即可使用不同的产品配置。
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工厂实现分离,不会出现在客户代码中。

缺点:
增加新的产品时需要改动多处代码。

希望你对有帮助;
如发现有错误的,欢迎指正。

网友评论

登录后评论
0/500
评论
一颗小树x
+ 关注