【GeekBand】C++设计模式笔记8_Factory Method_工厂方法
1. “对象创建” 模式
- 通过 “对象创建” 模式绕开new,来避免对象创建(new)过程中所导致的紧耦合(依赖具体类),从而支持对象创建的稳定。它是接口抽象之后的第一步工作。
- 典型模式
- Factory Method
- Abstract Factory
- Prototype
- Builder
2. Factory Method 工厂方法
2.1 动机(Motivation)
- 在软件系统中,经常面临着创建对象的工作;由于需求的变化,需要创建的对象的具体类型经常变化。
- 如何应对这种变化?如何绕过常规的对象创建方法(new),提供一种 “封装机制” 来避免客户程序和这种 “具体对象创建工作” 的紧耦合?
2.2 模式定义
定义一个用于创建对象的
接口
(抽象类),让子类决定实例化哪一个类。Factory Method 使得一个类的实例化延迟(目的:解耦,手段:虚函数)到子类。
——《设计模式》GoF
2.3 实例代码
2.3.1 FileSpliter1
// 文件分割器基类
class ISplitter {
public:
virtual void split() = 0;
virtual ~ISplitter() {}
};
// 二进制文件分割器
class BinarySplitter : public ISplitter {
virtual void split() {
// **********
}
};
// 文本文件分割器
class TxtSplitter : public ISplitter {
virtual void split() {
// **********
}
};
// 图片文件分割器
class PictureSplitter : public ISplitter {
virtual void split() {
// **********
}
};
// 视频文件分割器
class VideoSplitter : public ISplitter {
virtual void split() {
// **********
}
};
class MainForm : public Form
{
public:
void Button1_Click() {
ISplitter* splitter = new BinarySplitter(); // 依赖具体类
splitter->split();
}
};
2.3.2 FileSpliter2
// 抽象类
class ISplitter {
public:
virtual void split() = 0;
virtual ~ISplitter() {}
};
// 工厂基类
class SplitterFactory {
public:
virtual ISplitter* CreateSplitter() = 0; // 负责创建具体类型的文件分割器
virtual ~SplitterFactory() {}
};
// ##################### 具体类 #####################
// 二进制文件分割器
class BinarySplitter : public ISplitter {
virtual void split() {
// **********
}
};
// 文本文件分割器
class TxtSplitter : public ISplitter {
virtual void split() {
// **********
}
};
// 图片文件分割器
class PictureSplitter : public ISplitter {
virtual void split() {
// **********
}
};
// 视频文件分割器
class VideoSplitter : public ISplitter {
virtual void split() {
// **********
}
};
// ##################### 具体工厂 #####################
// 二进制文件分割器工厂
class BinarySplitterFactory : public SplitterFactory {
public:
virtual ISplitter* CreateSplitter() {
return new BinarySplitter();
}
};
// 文本文件分割器工厂
class TxtSplitterFactory : public SplitterFactory {
public:
virtual ISplitter* CreateSplitter(){
return new TxtSplitter();
}
};
// 图片文件分割器工厂
class PictureSplitterFactory : public SplitterFactory {
public:
virtual ISplitter* CreateSplitter(){
return new PictureSplitter();
}
};
// 视频文件分割器工厂
class VideoSplitterFactory : public SplitterFactory {
public:
virtual ISplitter* CreateSplitter(){
return new VideoSplitter();
}
};
class MainForm : public Form
{
SplitterFactory* factory; // 工厂
public:
// 构造函数:传入具体类型的factory
MainForm(SplitterFactory* factory) {
this->factory = factory;
}
void Button1_Click() {
ISplitter * splitter = factory->CreateSplitter(); // 多态new,根据factory的实际类型创建对应的文件分割器
splitter->split();
}
};
2.3.3 结构(Structure)
上面结构图中个模块与实例代码中各类的对应关系:
Product
即抽象产品基类,对应 ISplitterConcreteProduct
即具体的产品类,对应 BinarySplitter 、TxtSplitter 、PictureSplitter 、VideoSplitterCreator
即抽象工厂基类,对应 SplitterFactoryConcreteCreator
即具体的工厂类,对应 BinarySplitterFactory 、TxtSplitterFactory 、PictureSplitterFactory 、VideoSplitterFactory
2.3.4 要点总结
- Factory Method 模式用于隔离类对象的使用者和具体类型之间的耦合关系。面对一个经常变化的具体类型,紧耦合关系(new)会导致软件的脆弱。
- Factory Method 模式通过面向对象的手法,将所要创建的具体对象工作延迟到子类,从而实现一种扩展(而非更改)的策略,较好地解决了这种紧耦合关系。
- Factory Method 模式解决 “单个对象” 的需求变化。缺点在于要求创建方法/参数相同。