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工厂模式(Factory Pattern)
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。工厂方法是一个类的实例化延迟到其子类。
在工厂模式中,我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑,并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象
介绍:
意图:定义一个创建对象的接口,让其子类自己决定实例化哪一个工厂类,工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。
主要解决:主要解决接口选择的问题。
何时使用:我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。
如何解决:让其子类实现工厂接口,返回的也是一个抽象的产品。
关键代码:创建过程在其子类执行。
优点: 1、一个调用者想创建一个对象,只要知道其名称就可以了。
2、扩展性高,如果想增加一个产品,只要扩展一个工厂类就可以。
3、屏蔽产品的具体实现,调用者只关心产品的接口。
缺点:每次增加一个产品时,都需要增加一个具体类和对象实现工厂,使得系统中类的个数成倍增加,在一定程度上增加了系统的复杂度,同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。
使用场景: 1、日志记录器:记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等,用户可以选择记录日志到什么地方。
2、数据库访问,当用户不知道最后系统采用哪一类数据库,以及数据库可能有变化时。
代码实现:
工厂模式还分为简单工厂模式和多工厂模式;
简单工厂模式:
所谓简单工厂模式就是指在这个模块中我们仅仅需要一个工厂,如示例一,我们仅仅需要一个Factory对象,就能够生产出Rectangle、Square等图形,当然我们可以更加简化,仅需要调用Factory内的create函数就能够生产产品,而不需要实例化出Factory对象,因此我们只需要将create方法设置为static方法即可,如示例二所示。
示例一:
#pragma once
#include<iostream>
enum type{
rectangle = 0,
square
};
class Shape{
public:
virtual void draw() = 0;
};
class Rectangle :public Shape{
public:
void draw()
{
std::cout << "draw Rectangle" << std::endl;
}
};
class Square :public Shape{
public:
void draw()
{
std::cout << "draw Square" << std::endl;
}
};
class Factory{
public:
Shape* create(type tp)
{
if (tp == rectangle)
{
return new Rectangle;
}
else if (tp == square)
{
return new Square;
}
else
{
return nullptr;
}
}
};
示例二:
#pragma once
#include<iostream>
enum type{
rectangle = 0,
square
};
class Shape{
public:
virtual void draw() = 0;
};
class Rectangle :public Shape{
public:
void draw()
{
std::cout << "draw Rectangle" << std::endl;
}
};
class Square :public Shape{
public:
void draw()
{
std::cout << "draw Square" << std::endl;
}
};
class Factory{
public:
static Shape* create(type tp);
};
Shape* Factory::create(type tp)
{
if (tp == rectangle)
{
return new Rectangle;
}
else if (tp == square)
{
return new Square;
}
else
{
return nullptr;
}
}
示例一的测试:
void Test2()
{Factory f;
Shape* re=f.create(rectangle);
re->draw();
Shape* sq =f.create(square);
sq->draw();
}示例二的测试:
void Test2()
{
Shape* re=Factory::create(rectangle);
re->draw();
Shape* sq =Factory::create(square);
sq->draw();
}
观察上面的代码,我们也能发现,当我们增加一个图形的时候,我们需要修改工厂类,这不符合开闭原则;但是在产品不变的情况下,简单工厂模式也是一个非常实用的设计模式。
多工厂模式:
每个产品都有一个专属于自己的生产工厂,每个生产工厂负责创建对应的产品,这符合单一职责原则;如下面的代码所示:
class shape {
virtual void draw() =0;
};
class Rectangle :public shape{
public:
void draw()
{
std::cout << "draw Rectangle" << std::endl;
}
};
class Square :public shape{
public:
void draw()
{
std::cout << "draw Square" << std::endl;
}
};
class Factory{
public:
virtual shape* Create() = 0;
};
class RectangleFactory:public Factory{
public:
Rectangle* Create()
{
return new Rectangle;
}
};
class SquareFactory{
public:
Square* Create()
{
return new Square;
}
};
RectangleFactory rf;
Rectangle* r = rf.Create();
r->draw();
SquareFactory sf;
Square* s = sf.Create();
s->draw();
每个产品对应一个工厂,创建的类职责清晰,而且结构简单,但是可扩展性和可维护性带来了一定的影响,每增加一个产品,就需要增加一个对应的工厂;
注:如果本篇博客有任何错误和建议,欢迎伙伴们留言,你快说句话啊!