228 lines
6.6 KiB
Markdown
228 lines
6.6 KiB
Markdown
在介绍简单工厂方法模式时Jungle总结出简单工厂模式存在最大的问题是违背了“开闭原则”，每当增加新的产品时，需要修改工厂类的逻辑。为了规避这种不足，同时很好的利用简单工厂模式的优点，本节Jungle将声情并茂地为您奉上工厂方法模式。
|
||
|
||
# 1.工厂方法模式简介
|
||
简单工厂模式中，每新增一个具体产品，就需要修改工厂类内部的判断逻辑。为了不修改工厂类，遵循开闭原则，工厂方法模式中不再使用工厂类统一创建所有的具体产品，而是针对不同的产品设计了不同的工厂，每一个工厂只生产特定的产品。
|
||
|
||
工厂方法模式定义：
|
||
```
|
||
工厂方法模式：
|
||
|
||
定义一个用于创建对象的接口，但是让子类决定将哪一个类实例化。工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类。
|
||
```
|
||
## 2.工厂方法模式结构
|
||
从工厂方法模式简介中，可以知道该模式有以下几种角色：
|
||
|
||
- **抽象工厂（AbstractFactory）**：所有生产具体产品的工厂类的基类，提供工厂类的公共方法；
|
||
- **具体工厂（ConcreteFactory）**：生产具体的产品
|
||
- **抽象产品（AbstractProduct）**：所有产品的基类，提供产品类的公共方法
|
||
- **具体产品（ConcreteProduct）**：具体的产品类
|
||
工厂方法模式UML类图如下：
|
||
|
||
|
||
# 3.工厂方法模式代码实例
|
||
考虑这样一个场景，如下图：
|
||
|
||
```
|
||
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。和上一次的体育保管室不同，这次分别由篮球保管室、足球保管室和排球保管室.
|
||
Jungle只需直接去相应的保管室就可以拿到对应的球！然后Jungle就可以愉快地玩耍了。
|
||
```
|
||
|
||
对应的UML实例图如下图：
|
||
|
||
|
||
|
||
## 3.1.定义抽象产品类AbstractSportProduct，方法不提供实现
|
||
```
|
||
//抽象产品类AbstractProduct
|
||
class AbstractSportProduct
|
||
{
|
||
public:
|
||
AbstractSportProduct(){
|
||
|
||
}
|
||
virtual ~AbstractSportProduct(){}
|
||
//抽象方法：
|
||
virtual void printName() = 0;
|
||
virtual void play(){} = 0;
|
||
};
|
||
```
|
||
|
||
## 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\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\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\n");
|
||
}
|
||
};
|
||
```
|
||
|
||
## 3.3.定义抽象工厂类AbstractFactory，方法为纯虚方法
|
||
```
|
||
//抽象工厂类
|
||
class AbstractFactory
|
||
{
|
||
public:
|
||
virtual AbstractSportProduct *getSportProduct() = 0;
|
||
virtual ~AbstractFactory(){}
|
||
};
|
||
```
|
||
|
||
## 3.4.定义三个具体工厂类
|
||
```
|
||
/具体工厂类BasketballFactory
|
||
class BasketballFactory :public AbstractFactory
|
||
{
|
||
public:
|
||
BasketballFactory(){
|
||
printf("BasketballFactory\n");
|
||
}
|
||
AbstractSportProduct *getSportProduct(){
|
||
printf("basketball");
|
||
return new Basketball();
|
||
}
|
||
};
|
||
|
||
//具体工厂类FootballFactory
|
||
class FootballFactory :public AbstractFactory
|
||
{
|
||
public:
|
||
FootballFactory(){
|
||
printf("FootballFactory\n");
|
||
}
|
||
AbstractSportProduct *getSportProduct(){
|
||
return new Football();
|
||
}
|
||
};
|
||
|
||
//具体工厂类VolleyballFactory
|
||
class VolleyballFactory :public AbstractFactory
|
||
{
|
||
public:
|
||
VolleyballFactory(){
|
||
printf("VolleyballFactory\n");
|
||
}
|
||
AbstractSportProduct *getSportProduct(){
|
||
return new Volleyball();
|
||
}
|
||
};
|
||
```
|
||
|
||
## 3.5.客户端使用方法示例
|
||
```
|
||
#include <iostream>
|
||
#include "FactoryMethod.h"
|
||
|
||
int main()
|
||
{
|
||
printf("工厂方法模式\n");
|
||
|
||
//定义工厂类对象和产品类对象
|
||
AbstractFactory *fac = nullptr;
|
||
AbstractSportProduct *product = nullptr;
|
||
|
||
fac = new BasketballFactory();
|
||
product = fac->getSportProduct();
|
||
delete fac;
|
||
fac = nullptr;
|
||
delete product;
|
||
product = nullptr;
|
||
|
||
fac = new FootballFactory();
|
||
product = fac->getSportProduct();
|
||
delete fac;
|
||
fac = nullptr;
|
||
delete product;
|
||
product = nullptr;
|
||
|
||
fac = new VolleyballFactory();
|
||
product = fac->getSportProduct();
|
||
delete fac;
|
||
fac = nullptr;
|
||
delete product;
|
||
product = nullptr;
|
||
|
||
system("pause");
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
## 3.6.效果
|
||
```
|
||
工厂方法模式
|
||
BasketballFactory
|
||
basketballJungle get Basketball
|
||
Jungle play Basketball
|
||
|
||
FootballFactory
|
||
Jungle get Football
|
||
Jungle play Football
|
||
|
||
VolleyballFactory
|
||
Jungle get Volleyball
|
||
Jungle play Volleyball
|
||
```
|
||
|
||
# 4.工厂方法模式总结
|
||
如果Jungle想玩棒球（Baseball），只需要增加一个棒球工厂（BaseballFacory），然后在客户端代码中修改具体工厂类的类名，而原有的类的代码无需修改。由此可看到，相较简单工厂模式，工厂方法模式更加符合开闭原则。工厂方法是使用频率最高的设计模式之一，是很多开源框架和API类库的核心模式。
|
||
|
||
## 优点：
|
||
|
||
- 工厂方法用于创建客户所需产品，同时向客户隐藏某个具体产品类将被实例化的细节，用户只需关心所需产品对应的工厂；
|
||
- 工厂自主决定创建何种产品，并且创建过程封装在具体工厂对象内部，多态性设计是工厂方法模式的关键；
|
||
- 新加入产品时，无需修改原有代码，增强了系统的可扩展性，符合开闭原则。
|
||
|
||
## 缺点：
|
||
|
||
- 添加新产品时需要同时添加新的产品工厂，系统中类的数量成对增加，增加了系统的复杂度，更多的类需要编译和运行，增加了系统的额外开销；
|
||
- 工厂和产品都引入了抽象层，客户端代码中均使用的抽象层（AbstractFactory和AbstractSportProduct ），增加了系统的抽象层次和理解难度。
|
||
|
||
## 适用环境：
|
||
|
||
- 客户端不需要知道它所需要创建的对象的类；
|
||
- 抽象工厂类通过其子类来指定创建哪个对象（运用多态性设计和里氏代换原则）
|