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?
模式定义
定义一个用于创建对象的接口,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
模式举例
之前在观察者模式中提到了文件分割器的例子,这里再用文件分割器例子来说明一下。文件分割器可能不止有一种二进制文件分割器,可能还会有文本文件分割器、图像文件分割器、视频文件分割器等等,面对不同的需求,需要经常创建不同的具体类型。
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{
};
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();
}
};
但这样设计一旦需求发生了变化,就要不断地更改代码,splitter依赖具体的实现类。
使用工厂模式可以解决这个问题。定义了一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到子类。
//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(){}
};
//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();
}
};
class MainForm : public Form
{
SplitterFactory* factory;//工厂
public:
MainForm(SplitterFactory* factory){
this->factory=factory;//区分函数成员与参数
}
void Button1_Click(){
ISplitter * splitter= factory->CreateSplitter(); //多态new
splitter->split();
}
};
//MainForm没有依赖具体类了
结构(Structure)
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。
基本代码
#include <iostream>
using namespace std;
class Product {
public:
virtual ~Product(){}
virtual void Operation() = 0;
};
class ConcreteProductA : public Product {
public:
void Operation() { cout << "ConcreteProductA" << endl; }
};
class ConcreteProductB : public Product {
public:
void Operation() { cout << "ConcreteProductB" << endl; }
};
class Creator{
public:
virtual Product* FactoryMethod() = 0;
virtual ~Creator(){}
};
class ConcreteCreatorA : public Creator {
public:
Product* FactoryMethod() { return new ConcreteProductA(); }
};
class ConcreteCreatorB : public Creator {
public:
Product* FactoryMethod() { return new ConcreteProductB(); }
};
int main() {
Creator* ca = new ConcreteCreatorA();
Product* pa = ca->FactoryMethod();
pa->Operation(); // ConcreteProductA
Creator* cb = new ConcreteCreatorB();
Product* pb = cb->FactoryMethod();
pb->Operation(); // ConcreteProductB
delete ca;
delete pa;
delete cb;
delete pb;
return 0;
}
原文链接: https://www.cnblogs.com/wkfvawl/p/12695582.html
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