C++设计模式-Factory工厂模式

Factory
1、定义创建对象的接口，封装对象的创建
2、将实际创建工作延迟到子类中，例如，类A中药使用类B,B是抽象父类，但是在类A中不知道具体要实例化哪一个B的子类，但是在类A的子类D中是可以知道的。在A中无法使用 new B***()方法
3、将创建工作延迟到子类中后，核心工厂类不再负责产品的创建，这样核心类成为一个抽象工厂，只提供工厂子类必须实现的接口，这样的好处是可以不用修改已有的工厂类的情况下增加新的产品（每一种产品，都分别对应相应的工厂子类负责其创建工作）

使用场景：用于一类类（所创建的产品继承共同的产品基类）的创建

实现方式1：所谓的工厂方法模式，对每一个子类产品都分别对应一个工厂子类，用来创建相应的产品，这样若增加了新的产品，只需相应增加工厂子类即可

优点：不用修改已有代码，开放封闭原则：对扩展开放，对更改封闭

代码如下：

  1 //IHuman.h
  2 
  3 #pragma once
  4 class IHuman
  5 {
  6 public:
  7     IHuman(void)
  8     {
  9     }
 10     virtual ~IHuman(void)
 11     {
 12     }
 13     virtual void Laugh() = 0;
 14     virtual void Cry() = 0;
 15     virtual void Talk() = 0;
 16 };
 17 
 18 //YellowHuman.h
 19 
 20 #pragma once
 21 #include "ihuman.h"
 22 class CYellowHuman :
 23     public IHuman
 24 {
 25 public:
 26     CYellowHuman(void);
 27     ~CYellowHuman(void);
 28     void Laugh();
 29     void Cry();
 30     void Talk();
 31 };
 32 
 33 //YellowHuman.cpp
 34 
 35 #include "StdAfx.h"
 36 #include "YellowHuman.h"
 37 #include <iostream>
 38 using std::cout;
 39 using std::endl;
 40 CYellowHuman::CYellowHuman(void)
 41 {
 42 }
 43 CYellowHuman::~CYellowHuman(void)
 44 {
 45 }
 46 void CYellowHuman::Cry()
 47 {
 48     cout << "黄色人种会哭" << endl;
 49 }
 50 void CYellowHuman::Laugh()
 51 {
 52     cout << "黄色人种会大笑，幸福呀！" << endl;
 53 }
 54 void CYellowHuman::Talk()
 55 {
 56     cout << "黄色人种会说话，一般说的都是双字节" << endl;
 57 }
 58 
 59 //WhiteHuman.h
 60 
 61 #pragma once
 62 #include "ihuman.h"
 63 class CWhiteHuman :
 64     public IHuman
 65 {
 66 public:
 67     CWhiteHuman(void);
 68     ~CWhiteHuman(void);
 69     void Laugh();
 70     void Cry();
 71     void Talk();
 72 };
 73 
 74 //WhiteHuman.cpp
 75 
 76 #include "StdAfx.h"
 77 #include "WhiteHuman.h"
 78 #include <iostream>
 79 using std::cout;
 80 using std::endl;
 81 CWhiteHuman::CWhiteHuman(void)
 82 {
 83 }
 84 CWhiteHuman::~CWhiteHuman(void)
 85 {
 86 }
 87 void CWhiteHuman::Cry()
 88 {
 89     cout << "白色人种会哭" << endl;
 90 }
 91 void CWhiteHuman::Laugh()
 92 {
 93     cout << "白色人种会大笑，侵略的笑声" << endl;
 94 }
 95 void CWhiteHuman::Talk()
 96 {
 97     cout << "白色人种会说话，一般都是单字节" << endl;
 98 }
 99 
100 //BlackHuman.h
101 
102 #pragma once
103 #include "ihuman.h"
104 class CBlackHuman :
105     public IHuman
106 {
107 public:
108     CBlackHuman(void);
109     ~CBlackHuman(void);
110     void Laugh();
111     void Cry();
112     void Talk();
113 };
114 
115 //BlackHuman.cpp
116 
117 #include "StdAfx.h"
118 #include "BlackHuman.h"
119 #include <iostream>
120 using std::cout;
121 using std::endl;
122 CBlackHuman::CBlackHuman(void)
123 {
124 }
125 CBlackHuman::~CBlackHuman(void)
126 {
127 }
128 void CBlackHuman::Cry()
129 {
130     cout << "黑人会哭" << endl;
131 }
132 void CBlackHuman::Laugh()
133 {
134     cout << "黑人会笑" << endl;
135 }
136 void CBlackHuman::Talk()
137 {
138     cout << "黑人可以说话，一般人听不懂" << endl;
139 }
140 
141 //IHumanFactory.h
142 
143 #pragma once
144 #include "IHuman.h"
145 class IHumanFactory
146 {
147 public:
148     IHumanFactory(void)
149     {
150     }
151     virtual ~IHumanFactory(void)
152     {
153     }
154     virtual IHuman * CreateHuman() = 0;
155 };
156 //YellowHuman.h
157 
158 #pragma once
159 #include "ihumanfactory.h"
160 class CYellowHumanFactory :
161     public IHumanFactory
162 {
163 public:
164     CYellowHumanFactory(void);
165     ~CYellowHumanFactory(void);
166     virtual IHuman * CreateHuman(void);
167 };
168 
169 //YellowHumanFactory.cpp
170 
171 #include "StdAfx.h"
172 #include "YellowHumanFactory.h"
173 #include "YellowHuman.h"
174 CYellowHumanFactory::CYellowHumanFactory(void)
175 {
176 }
177 CYellowHumanFactory::~CYellowHumanFactory(void)
178 {
179 }
180 IHuman * CYellowHumanFactory::CreateHuman( void )
181 {
182     return new CYellowHuman();
183 }
184 //WhiteHuman.h
185 
186 #pragma once
187 #include "ihumanfactory.h"
188 class CWhiteHumanFactory :
189     public IHumanFactory
190 {
191 public:
192     CWhiteHumanFactory(void);
193     ~CWhiteHumanFactory(void);
194     virtual IHuman * CreateHuman(void);
195 };
196 
197 //WhiteHumanFactory.cpp
198 
199 #include "StdAfx.h"
200 #include "WhiteHumanFactory.h"
201 #include "WhiteHuman.h"
202 CWhiteHumanFactory::CWhiteHumanFactory(void)
203 {
204 }
205 CWhiteHumanFactory::~CWhiteHumanFactory(void)
206 {
207 }
208 IHuman * CWhiteHumanFactory::CreateHuman( void )
209 {
210     return new CWhiteHuman();
211 }
212 //BlackHuman.h
213 
214 #pragma once
215 #include "ihumanfactory.h"
216 class CBlackHumanFactory :
217     public IHumanFactory
218 {
219 public:
220     CBlackHumanFactory(void);
221     ~CBlackHumanFactory(void);
222     virtual IHuman * CreateHuman();
223 };
224 //BlackHumanFactory.cpp
225 
226 #include "StdAfx.h"
227 #include "BlackHumanFactory.h"
228 #include "BlackHuman.h"
229 CBlackHumanFactory::CBlackHumanFactory(void)
230 {
231 }
232 CBlackHumanFactory::~CBlackHumanFactory(void)
233 {
234 }
235 IHuman * CBlackHumanFactory::CreateHuman()
236 {
237     return new CBlackHuman();
238 }
239 
240 //FactoryMethod.cpp
241 
242 // FactoryMethod.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
243 //
244 #include "stdafx.h"
245 #include "IHuman.h"
246 #include "YellowHuman.h"
247 #include "WhiteHuman.h"
248 #include "BlackHuman.h"
249 #include "SimpleHumanFactory.h"
250 #include "StandardHumanFactory.h"
251 #include "IHumanFactory.h"
252 #include "YellowHumanFactory.h"
253 #include "WhiteHumanFactory.h"
254 #include "BlackHumanFactory.h"
255 #include <iostream>
256 using std::cout;
257 using std::endl;
258 using std::string;
259 void DoFactoryMethod1()
260 {
261     cout << "----------第一批人是这样的：黄种人工厂来生产黄种人" << endl;
262     IHumanFactory *pHumanFactory = new CYellowHumanFactory();
263     IHuman *pHuman = pHumanFactory->CreateHuman();
264     pHuman->Cry();
265     pHuman->Laugh();
266     pHuman->Talk();
267     delete pHuman;
268     delete pHumanFactory;
269 }
270 void DoFactoryMethod2()
271 {
272     cout << "----------第二批人是这样的：白种人工厂来生产白种人" << endl;
273     IHumanFactory *pHumanFactory = new CWhiteHumanFactory();
274     IHuman *pHuman = pHumanFactory->CreateHuman();
275     pHuman->Cry();
276     pHuman->Laugh();
277     pHuman->Talk();
278     delete pHuman;
279     delete pHumanFactory;
280 }
281 void DoFactoryMethod3()
282 {
283     cout << "----------第一批人是这样的：黑种人工厂来生产黑种人" << endl;
284     IHumanFactory *pHumanFactory = new CBlackHumanFactory();
285     IHuman *pHuman = pHumanFactory->CreateHuman();
286     pHuman->Cry();
287     pHuman->Laugh();
288     pHuman->Talk();
289     delete pHuman;
290     delete pHumanFactory;
291 }
292 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
293 {
294     //工厂方法
295     cout << "----------工厂方法：" << endl;
296     DoFactoryMethod1();
297     DoFactoryMethod2();
298     DoFactoryMethod3();
299     
300     _CrtSetDbgFlag(_CRTDBG_LEAK_CHECK_DF | _CRTDBG_ALLOC_MEM_DF);
301     _CrtDumpMemoryLeaks();
302     return 0;
303 }

View Code

实现方式2：所谓的简单工厂模式，通过参数传递来决定要创建哪一个具体产品。

若不需延迟实例化（将实例化放到子类中），则在Factory中增加对应的创建方法即可，如：Product* CreateConcreteProduct(int i);

若需要延迟实例化，则在抽象Factory与具体ConcreteFactory中增加相应方法，在ConcreteFactory中实现方法Product* CreateConcreteProduct(int i)

优点：无需新增产品工厂类ConcreteFactory

缺点：需要修改已有代码，存在风险

代码如下：

  1 //Product.h
  2 // Product.h: interface for the Product class.
  3 //
  4 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  5 
  6 #if !defined(AFX_PRODUCT_H__714E1D10_AFA3_473E_A16C_759490E60B92__INCLUDED_)
  7 #define AFX_PRODUCT_H__714E1D10_AFA3_473E_A16C_759490E60B92__INCLUDED_
  8 
  9 #if _MSC_VER > 1000
 10 #pragma once
 11 #endif // _MSC_VER > 1000
 12 
 13 class Product  
 14 {
 15 public:
 16     Product();
 17     virtual ~Product();
 18 
 19 };
 20 
 21 class ConcreteProduct : public Product  
 22 {
 23 public:
 24     ConcreteProduct();
 25     virtual ~ConcreteProduct();
 26 
 27 };
 28 
 29 class ConcreteProduct1 : public Product  
 30 {
 31 public:
 32     ConcreteProduct1();
 33     virtual ~ConcreteProduct1();
 34 
 35 };
 36 
 37 #endif // !defined(AFX_PRODUCT_H__714E1D10_AFA3_473E_A16C_759490E60B92__INCLUDED_)
 38 
 39 
 40 
 41 //Product.cpp
 42 // Product.cpp: implementation of the Product class.
 43 //
 44 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 45 
 46 #include "Product.h"
 47 #include <iostream>
 48 
 49 using namespace std;
 50 
 51 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 52 // Construction/Destruction
 53 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 54 
 55 Product::Product()
 56 {
 57 }
 58 
 59 Product::~Product()
 60 {
 61 }
 62 
 63 ConcreteProduct::ConcreteProduct()
 64 {
 65     cout<<"ConcreteProduct..."<<endl;
 66 }
 67 
 68 ConcreteProduct::~ConcreteProduct()
 69 {
 70 }
 71 
 72 ConcreteProduct1::ConcreteProduct1()
 73 {
 74     cout<<"ConcreteProduct1..."<<endl;
 75 }
 76 
 77 ConcreteProduct1::~ConcreteProduct1()
 78 {
 79 }
 80 
 81 
 82 //Factory.h
 83 
 84 #if !defined(AFX_FACTORY_H__32B11FEA_57A7_484E_B289_AB0E12783D7D__INCLUDED_)
 85 #define AFX_FACTORY_H__32B11FEA_57A7_484E_B289_AB0E12783D7D__INCLUDED_
 86 
 87 #if _MSC_VER > 1000
 88 #pragma once
 89 #endif // _MSC_VER > 1000
 90 
 91 class Product;
 92 class Factory
 93 {
 94 public:
 95     virtual Product* CreateConcreteProduct(int i)=0;
 96     Factory();
 97     virtual ~Factory() = 0;
 98     virtual Product* CreateProduct() = 0;
 99     virtual Product* CreateProduct1() = 0;
100 };
101 
102 class ConcreteFactory : public Factory  
103 {
104 public:
105     ConcreteFactory();
106     virtual ~ConcreteFactory();
107     virtual Product* CreateProduct();
108     virtual Product* CreateProduct1();
109     virtual Product* CreateConcreteProduct(int i);
110 };
111 
112 #endif // !defined(AFX_FACTORY_H__32B11FEA_57A7_484E_B289_AB0E12783D7D__INCLUDED_)
113 
114 
115 //Factory.cpp
116 
117 // Factory.cpp: implementation of the Factory class.
118 //
119 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
120 
121 #include "Factory.h"
122 #include "Product.h" 
123 #include <iostream>
124 
125 using namespace std;
126 
127 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
128 // Construction/Destruction
129 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
130 
131 Factory::Factory()
132 {
133 }
134 
135 Factory::~Factory()
136 {
137 }
138 
139 ConcreteFactory::ConcreteFactory()
140 {
141     cout<<"ConcreteFactory..."<<endl;
142 }
143 
144 ConcreteFactory::~ConcreteFactory()
145 {
146 }
147 
148 Product* ConcreteFactory::CreateProduct()
149 {
150     return new ConcreteProduct();
151 }
152 
153 Product* ConcreteFactory::CreateProduct1()
154 {
155     return new ConcreteProduct1();
156 }
157 
158 
159 Product* ConcreteFactory::CreateConcreteProduct(int i)
160 {
161     Product* pProduct = NULL;
162     switch(i)
163     {
164     case 0:
165         pProduct = new ConcreteProduct();
166         break;
167     case 1:
168         pProduct = new ConcreteProduct1();
169         break;
170     default:
171         break;
172     }
173     return pProduct;
174 }
175 
176 //main.cpp
177 #include "Factory.h"
178 #include "Product.h"
179 #include <iostream>
180 
181 using namespace std;
182 
183 int main()
184 {
185     Factory* pFactory = new ConcreteFactory();
186 
187     Product* pProduct = pFactory->CreateProduct1();
188 
189     //Product* pProduct = pFactory->CreateConcreteProduct(1);
190     return 0;
191 }

View Code

若要为不同类的类提供一个创建对象的接口，要用AbstractFactory。

工厂模式主要是为创建对象提供过渡接口，以便将创建对象的具体过程屏蔽隔离起来，达到提高灵活性的目的。
工厂模式可以分为三类：
1）简单工厂模式（Simple Factory）
2）工厂方法模式（Factory Method）
3）抽象工厂模式（Abstract Factory）
这三种模式从上到下逐步抽象，并且更具一般性。
GOF在《设计模式》一书中将工厂模式分为两类：工厂方法模式（Factory Method）与抽象工厂模式（Abstract Factory）。将简单工厂模式（Simple Factory）看为工厂方法模式的一种特例，两者归为一类。

区别
工厂方法模式：
一个抽象产品类，可以派生出多个具体产品类。
一个抽象工厂类，可以派生出多个具体工厂类。
每个具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例。
抽象工厂模式：
多个抽象产品类，每个抽象产品类可以派生出多个具体产品类。
一个抽象工厂类，可以派生出多个具体工厂类。
每个具体工厂类可以创建多个具体产品类的实例。
区别：
工厂方法模式只有一个抽象产品类，而抽象工厂模式有多个。
工厂方法模式的具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例，而抽象工厂模式可以创建多个。
两者皆可。

posted on 2013-06-25 14:46 戒色阅读(13722) 评论(3) 编辑收藏举报

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