[设计模式] 设计模式课程（七）--工厂模式

描述

• 属于“对象创建模式”
• 避免new过程中导致的紧耦合问题（依赖具体类），从而支持对象创建的稳定，是接口抽象后的第一步工作，也是面向接口编程的必然需求
• 定义一个用于创建对象的接口（工厂接口），再让子类（具体工厂）决定实例化哪个类
• 面向接口编程，变量声明成抽象基类
• 通过面向对象的方法，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，较好地解决了紧耦合问题
• 简单工厂：需要创建多种对象时，把对象创建的代码剥离到一个类中，if-else语句判断创建哪种对象（违反开闭原则）
• 工厂：每个对象对应一个工厂类，客户端一次写死，通过多态的方式创建对象，具体类的扩展更加便捷
• 红色代表部分稳定，蓝色代表部分变化。MainForm依赖红色部分，后期蓝色部分有增加具体类的需求，不影响红色部分
• 缺点：要求创建方法 / 参数相同，不适用于有多种分类 / 二级分类对象的创建
  • 多种分类：图形根据形状分为直线、矩形、椭圆；根据颜色分为红色、蓝色、绿色
  • 二级分类：家电分为电视、冰箱、洗衣机，冰箱分为普通型和节能型
• 抽象工厂可解决二级分类问题（超过二级会变得非常臃肿）

场景

• 你需要一辆汽车，可以直接去工厂里提货，而不用管汽车是怎么做出来的
• Hibernate换数据库，只需要换方言和驱动即可
• 调用者想要创建一个对象，只要知道其名称即可，想要增加一个产品，只要扩展一个工厂类即可
• 日志记录器：数据可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等，用户可以选择记录日志到什么地方
• 数据库访问时，用户不知道最后采用哪种数据库，或数据库可能有变化时
• 设计一个连接服务器的矿井爱，需要三个协议，POP3，IMAP，HTTP，可以把这三个定义为产品类，共同实现一个接口

示例1

MainForm1.cpp

class MainForm : public Form
{
    TextBox* txtFilePath;
    TextBox* txtFileNumber;
    ProgressBar* progressBar;

public:
    void Button1_Click(){

        ISplitter * splitter=
            new BinarySplitter();//依赖具体类
        
        splitter->split();

    }
};

FileSplitter1.cpp

class ISplitter{
public:
    virtual void split()=0;
    virtual ~ISplitter(){}
};

class BinarySplitter : public ISplitter{
    
};

class TxtSplitter: public ISplitter{
    
};

class PictureSplitter: public ISplitter{
    
};

class VideoSplitter: public ISplitter{
    
};

• 子类实例化接口
• 用多态的方式实例化子类
• 实现类中存在对具体子类的依赖

MainForm2.cpp

class MainForm : public Form
{
    SplitterFactory*  factory;//工厂

public:
    
    MainForm(SplitterFactory*  factory){
        this->factory=factory;
    }
    
    void Button1_Click(){
        
        ISplitter * splitter=
            factory->CreateSplitter(); //多态new
        
        splitter->split();

    }
};

ISplitterFactory.cpp

//抽象类
class ISplitter{
public:
    virtual void split()=0;
    virtual ~ISplitter(){}
};

//工厂基类
class SplitterFactory{
public:
    virtual ISplitter* CreateSplitter()=0;
    virtual ~SplitterFactory(){}
};

FileSplitter2.cpp

//具体类
class BinarySplitter : public ISplitter{
    
};

class TxtSplitter: public ISplitter{
    
};

class PictureSplitter: public ISplitter{
    
};

class VideoSplitter: public ISplitter{
    
};

//具体工厂
class BinarySplitterFactory: public SplitterFactory{
public:
    virtual ISplitter* CreateSplitter(){
        return new BinarySplitter();
    }
};

class TxtSplitterFactory: public SplitterFactory{
public:
    virtual ISplitter* CreateSplitter(){
        return new TxtSplitter();
    }
};

class PictureSplitterFactory: public SplitterFactory{
public:
    virtual ISplitter* CreateSplitter(){
        return new PictureSplitter();
    }
};

class VideoSplitterFactory: public SplitterFactory{
public:
    virtual ISplitter* CreateSplitter(){
        return new VideoSplitter();
    }
};

• 具体类和实现类都依赖于抽象，解除了编译时依赖
• MainForm构造方法中从外界传递具体的Splitter，通过虚函数实现了运行时依赖