【设计模式】工厂方法

工厂方法，跟抽象工厂、建造者模式等解决的问题都类似，通过将产品和其实现分离，达到了客户和具体产品之间的解耦。

工厂方法，其精髓就是他名字本身，在工厂类中提供一个工厂方法，该方法返回具体的产品。客户只需要关注该产品的接口(一般是抽象父类)，而无需关注起具体实现和创建过程。

工厂方法的一个缺点是客户可能仅仅为了穿件一个具体的产品，需要增加creator的一个子类。一般通过c++的模板方法可以解决这个问题。

下面是一个简单的例子，还是生产pc和pad的一个工厂。

 
/**
 * @file test_factory_method.cpp
 * @author itegel
 * @date 2013/09/16 10:50:40
 * @brief 还是生产电脑的问题
 *  
 **/

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

//product
class Computer{
public:
    Computer(){}
    ~Computer(){}
    virtual void WhoIam(){ 
        cout<<"Computer!"<<endl;
    }
    virtual void Compute(string expr){
        cout<<"computing "<<expr<<"..."<<endl;
    }
    
    virtual void Display(string content){
        cout<<"Display: "<<content<<endl;
    }
};

class PC: public Computer{
public:
    PC(){}
    ~PC(){}
    virtual void WhoIam(){
        cout<<"PC!"<<endl;
    }
    virtual void Compute(string expr){
        cout<<"PC computing "<<expr<<"... used 0.0000001ms"<<endl;
    }
};

class IPad: public Computer{
    public:
    IPad(){}
    ~IPad(){}
    virtual void WhoIam(){
        cout<<"IPad!"<<endl;
    }
    virtual void Compute(string expr){
        cout<<"IPad conputing "<<expr<<"... used 0.001ms"<<endl;
    }
} ;

//factory, so simple, no extention is implemented
template <class T>
class Creator{
public:
    Creator(){}
    ~Creator(){}
    //factory method
    virtual T * CreateComputer(){
        return new T();
    }


};


//client
int main(){
    Computer * computer = NULL;

    //PC
    cout<<"start produce pc and do some job!"<<endl;
    Creator<PC> *creator = new Creator<PC>();
    computer = creator->CreateComputer();
    computer->WhoIam();
    computer->Compute("1+1=");
    computer->Display("2");
    delete creator;
    delete computer;

    //IPad
    cout<<endl<<"start produce IPad and do some job!"<<endl;
    Creator<IPad> *creator2 = new Creator<IPad>();
    computer = creator2->CreateComputer();
    computer->WhoIam();
    computer->Compute("1+1=");
    computer->Display("2");
    delete computer;

    return 0;
}

运行结果如下：

start produce pc and do some job!
PC!
PC computing 1+1=... used 0.0000001ms
Display: 2

start produce IPad and do some job!
IPad!
IPad conputing 1+1=... used 0.001ms
Display: 2

从效果看，工厂方法的引入，使得产品的具体创建过程对客户封闭，而对于具体产品的扩展却是开放的。用户想增加一个产品，只需要从product抽象类继承一个子类出来，并实现其接口即可。

抽象工厂，抽象方法和构造器都是创建型模型中使用非常多的，也是面向对象设计中最基本的几种模式。要解决的问题均相似，只是在应用场景上稍有差别。很多时候这几个还交叉使用。比如抽象工厂中，也可以通过工厂方法或建造者，获取具体产品。而建造者只是更关注产品的组装过程，产品的单个部分的创建也可以使用其他模式生成。