C++ 设计模式之抽象工厂模式

设计模式之抽象工厂模式

抽象工厂模式，提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。其UML图如下：

 

　　结合上图我们来理解一下抽象工厂模式的定义。提供一个创建一些列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。在上图中一系列相互依赖或相关的对象可以理解为ProductA，ProductB，也可以有ProductC、ProductD等,这些是一系列类，要创建这一系列对象。而这一系列对象有不同的类型，比如Product1，和Product2，同样的可以是Product3等。在抽象工厂模式中创建这一系列对象是由相关的工厂负责的。比如　　　　ConcreteFactory1负责创建ProductA1、ProductB1、ProductC1等，同样的ConcreteFactory2负责创建ProductA2、ProductB2、ProductC2等。这就是定义中说的创建一系列对象的接口，而这借口就是工厂。至于无需指定它们具体的类就很明显了，因为创建相关系列的对象的时候只需用指定相关的工厂就可以了，客户端根本不需要知道具体要创建的类是什么。

　　举个例子吧，就拿键盘和鼠标来说吧，键盘和鼠标就是一些列的类。而键盘鼠标又有微软的和联想的区别。所有有了微软的工厂和联想的工厂。键盘和鼠标具体的创建由工厂来负责，而具体创建微软的还是联想的则由客户端来指定，而客户端根本不用知道鼠标和键盘这些类。此例的示例代码如下：

// AbstractFactoryModel.h文件
#pragma once
#include <iostream>

// 键盘
class KeyBoard
{
public:
    virtual void show() = 0;
};
// 微软的键盘
class KeyBoardMicro : public KeyBoard
{
public:
    void show()
    {
        std::cout << "微软的键盘" << std::endl;
    }
};
// 联想的键盘
class KeyBoardLenovo : public KeyBoard
{
public:
    void show()
    {
        std::cout << "联想的键盘" << std::endl;
    }
};
// 鼠标
class Mouse
{
public:
    virtual void show() = 0;
};

class MouseMicro : public Mouse
{
public:
    void show()
    {
        std::cout << "微软的鼠标" << std::endl;
    }
};

class MouseLenovo : public Mouse
{
public:
    void show()
    {
        std::cout << "联想的鼠标" << std::endl;
    }
};
// 工厂
class Factory
{
public:
    virtual KeyBoard * createKeyBoard() = 0;
    virtual Mouse * createMouse() = 0;
};
// 微软的工厂
class FactoryMicro : public Factory
{
public:
    KeyBoard * createKeyBoard()
    {
        return new KeyBoardMicro();
    }
    Mouse * createMouse()
    {
        return new MouseMicro();
    }
};
// 联想的工厂
class FactoryLenovo : public Factory
{
public:
    KeyBoard * createKeyBoard()
    {
        return new KeyBoardLenovo();
    }
    Mouse * createMouse()
    {
        return new MouseLenovo();
    }
};

测试代码如下：

#include <iostream>
#include "AbstractFactoryModel.h"

int main()
{
    using namespace std;
    // 抽象工厂模式
    Factory * p = new FactoryMicro();
    KeyBoard * pKeyBoard = p->createKeyBoard();
    Mouse * pMouse = p->createMouse();
    pKeyBoard->show();
    pMouse->show();
    delete pMouse;
    delete pKeyBoard;
    delete p;

    p = new FactoryLenovo();
    pKeyBoard = p->createKeyBoard();
    pMouse = p->createMouse();
    pKeyBoard->show();
    pMouse->show();
    delete pMouse;
    delete pKeyBoard;
    delete p;

    getchar();
    return 0;
}

测试结果如下图：

　　抽象工厂模式和工厂方法模式很相似。最大的区别就是抽象工厂模式不止一个产品簇，并且每个工厂都不止生产一种产品。比如在工厂方法模式中，不同的工厂可以生产不同的产品。比如键盘、鼠标。分别由键盘工厂和鼠标工厂，但是智能生产一种键盘和鼠标。但是在抽象工厂模式中，每个工厂可以生产键盘和鼠标。还可以生产不同牌子的键盘和鼠标。说到这里，其实抽象工厂模式可以和简单工厂模式结合起来，来创建不同的工厂。

　　抽象工厂模式最大的好处便是易于交换产品系列，只要改变创建的工厂对象就可以实现产品系列的更换。还有一个优点是它让具体的创建实例的过程于客户端分离，客户端是通过它们抽象接口操纵实例，产品的具体类名也被具体工厂的实现分离，不会出现在客户代码中。最大的缺点是如果像添加产品则非常麻烦需要修改很多类。