7.3 KiB
1.简单工厂模式简介
创建型模式关注对象的创建过程,在软件开发中应用非常广泛。创建型模式描述如何将对象的创建和使用分离,让用户在使用对象过程中无须关心对象的创建细节,从而降低系统耦合度,并且让系统易于修改和扩展。
简单工厂模式是最简单的设计模式之一,其实它并不属于Gof的23种设计模式,但应用也十分频繁,同时也是其余创建模式的基础,因此有必要先学习简单工厂模式。
1.1.简单工厂应用举例
什么是简单工厂模式呢?举个例子:如上图,一个体育用品生产厂(这即是一个工厂Factory),该工厂可以根据客户需求生产篮球、足球和排球。篮球、足球和排球被成为产品(Product),产品的名称可以被成为参数。客户Jungle需要时可以向工厂提供产品参数,工厂根据产品参数生产对应产品,客户Jungle并不需要关心产品的生产过程细节。
1.2.简单工厂基本实现流程
由上述例子,可以很容易总结出简单工厂的实现流程:
- 设计一个抽象产品类,它包含一些公共方法的实现;
- 从抽象产品类中派生出多个具体产品类,如篮球类、足球类、排球类,具体产品类中实现具体产品生产的相关代码;
- 设计一个工厂类,工厂类中提供一个生产各种产品的工厂方法,该方法根据传入参数(产品名称)创建不同的具体产品类对象;
- 客户只需调用工厂类的工厂方法,并传入具体产品参数,即可得到一个具体产品对象。
1.3.简单工厂定义
简单工厂模式:
定义一个简单工厂类,它可以根据参数的不同返回不同类的实例,被创建的实例通常都具有共同的父类
从简单工厂模式的定义和例子可以看出,在简单工厂模式中,大体上有3个角色:
- 工厂(Factory):根据客户提供的具体产品类的参数,创建具体产品实例;
- 抽象产品(AbstractProduct):具体产品类的基类,包含创建产品的公共方法;
- 具体产品(ConcreteProduct):抽象产品的派生类,包含具体产s品特有的实现方法,是简单工厂模式的创建目标。
简单工厂模式UML类图如下:
代码结构如下:
//抽象产品类AbstractProduct
class AbstractProduct
{
public:
//抽象方法:
};
//具体产品类Basketball
class ConcreteProduct :public AbstractProduct
{
public:
//具体实现方法
};
class Factory
{
public:
AbstractProduct createProduct(string productName)
{
AbstractProduct pro = NULL;
if (productName == "ProductA"){
pro = new ProductA();
}
else if (productName == "ProductB"){
pro = new ProductB();
}
...
}
};
客户端在使用时,只需要创建一个工厂对象,调用工厂对象的createProduct方法,并传入所需要的产品参数,即可得到所需产品实例对象,而无需关心产品的创建细节。
3.简单工厂模式代码实例
考虑有以下一个场景:
Jungle想要进行户外运动,它可以选择打篮球、踢足球或者玩排球。它需要凭票去体育保管室拿,票上写着一个具体球类运动的名字,比如“篮球”。体育保管室负责人根据票上的字提供相应的体育用品。然后Jungle就可以愉快地玩耍了。
我们采用简单工厂模式来实现上述场景。首先,体育保管室是工厂,篮球、足球和排球是具体的产品,而抽象产品可以定义为“运动球类产品SportProduct”.Jungle作为客户只需要提供具体产品名字,工厂就可“生产”出对应产品。
3.1.定义抽象产品类AbstractProduct,抽象方法不提供实现
//抽象产品类AbstractProduct
class AbstractSportProduct
{
public:
AbstractSportProduct(){
}
//抽象方法:
void printName(){};
void play(){};
};
3.2.定义三个具体产品类
//具体产品类Basketball
class Basketball :public AbstractSportProduct
{
public:
Basketball(){
printName();
play();
}
//具体实现方法
void printName(){
printf("Jungle get Basketball\n");
}
void play(){
printf("Jungle play Basketball\n");
}
};
//具体产品类Football
class Football :public AbstractSportProduct
{
public:
Football(){
printName();
play();
}
//具体实现方法
void printName(){
printf("Jungle get Football\n");
}
void play(){
printf("Jungle play Football\n");
}
};
//具体产品类Volleyball
class Volleyball :public AbstractSportProduct
{
public:
Volleyball(){
printName();
play();
}
//具体实现方法
void printName(){
printf("Jungle get Volleyball\n");
}
void play(){
printf("Jungle play Volleyball\n");
}
};
3.3.定义工厂类和工厂方法
class Factory
{
public:
AbstractSportProduct *getSportProduct(string productName)
{
AbstractSportProduct *pro = NULL;
if (productName == "Basketball"){
pro = new Basketball();
}
else if (productName == "Football"){
pro = new Football();
}
else if (productName == "Volleyball"){
pro = new Volleyball();
}
return pro;
}
};
3.4.客户端使用方法示例
#include <iostream>
#include "SimpleFactory.h"
int main()
{
printf("简单工厂模式\n");
//定义工厂类对象
Factory *fac = new Factory();
AbstractSportProduct *product = nullptr;
product = fac->getSportProduct("Basketball");
delete product;
product = nullptr;
product = fac->getSportProduct("Football");
delete product;
product = nullptr;
product = fac->getSportProduct("Volleyball");
delete product;
product = nullptr;
system("pause");
delete fac;
fac = nullptr;
return 0;
}
3.5.效果
简单工厂模式
Jungle get Basketball
Jungle play Basketball
Jungle get Football
Jungle play Football
Jungle get Volleyball
Jungle play Volleyball
可以看到,在客户端使用时,只需要提供产品名称作为参数,传入工厂的方法中,即可得到对应产品。抽象产品类中并没有提供公共方法的实现,而是在各个具体产品类中根据各自产品情况实现。
4.简单工厂模式总结
简单工厂模式的优点在于:
- 工厂类提供创建具体产品的方法,并包含一定判断逻辑,客户不必参与产品的创建过程;
- 客户只需要知道对应产品的参数即可,参数一般简单好记,如数字、字符或者字符串等。
当然,简单工厂模式存在明显的不足(想想我们之前介绍的面向对象设计原则???)。**假设有一天Jungle想玩棒球了,该怎么办呢?你肯定会说,这还不容易吗?再从抽象产品类派生出一个Baseball类,并在工厂类的getSportProduct方法中增加“productName == "Baseball”的条件分支即可。**的确如此,但是这明显违背了开闭原则(对扩展开放,对修改关闭),即在扩展功能时修改了既有的代码。另一方面,简单工厂模式所有的判断逻辑都在工厂类中实现,一旦工厂类设计故障,则整个系统都受之影响!
那该这么办呢?请看下集!
原文链接:https://blog.csdn.net/sinat_21107433/article/details/102598181