设计模式之 抽象工厂(Abstract Factory)---对象创建型模式

本文详细介绍了设计模式中的抽象工厂模式,它是一种对象创建型模式。阐述了其意图、适用性、结构、参与者、协作方式和实现方法,还给出了在游戏中创建迷宫的C++代码示例,展示了抽象工厂模式在实际中的应用。

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                         设计模式之 抽象工厂(Abstract Factory)

                                                   ---对象创建型模式

1.意图

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。

2.别名 kit

3.适用性

1)一个系统要独立于它的产品的创建、组合和表示时。
2)一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时。
3)当你要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时。
4)当你提供一个产品类库,而只想显示它们的接口而不是实现时。

4.结构

                      


5.参与者

*AbstractFactory
---声明一个创建抽象产品对象的接口。
*ConcreteFactory
---实现创建具体产品对象的操作。
*AbstractProduct
---为一类产品对象声明一个接口。
ConcreteProduct
---定义一个将相应的具体工厂创建的产品对象。
---实现AbstractProduct接口。
*Client
---仅使用AbstractFactory和AbstractProduct类声明的接口。

6.协作

1)通常在运行时创建一个ConcreteFactory类的实例。这一具体的工厂创建具体的工厂创建具有特定实现的产品对象,为创建不同产品的对象,客户应使用不同的具体工厂。
2)AbstractFactory 将产品对象的创建延迟到他的ConcreteFactory子类。

7.实现

将工厂作为单件 一个应用中一般每隔产品系列只需一个ConcreteFactory的实例。

8.代码示例
/***********************************************************************
* 下面为创建一个游戏中的迷宫
*
*
* 对应关系
* Client----MazeGame
*
* AbstractFactory---MazeFactory
*
* ConcreteFactory----EnchantedMazeFactory ,BombedMazeFactory
*
* AbstractProduct -----Maze,Room,Wall,Door
*
* ConcreteProduct-----EnchantedRoom,RoomWithABomb....
*
*
*
*************************************************************************/


class MazeFactory {
public:
MazeFactory();

virtual Maze* MakeMaze() const
{ return new Maze; }
virtual Wall* MakeWall() const
{ return new Wall; }
virtual Room* MakeRoom(int n) const
{ return new Room(n); }
virtual Door* MakeDoor(Room* r1, Room* r2) const
{ return new Door(r1, r2); }
};

Maze* MazeGame::CreateMaze (MazeFactory& factory) {

/******************************************************************

注意参数是对MazeFactory的引用,以向上映射.
由函数体看出,客户仅与MazeFactor (AbstractFactory)和几个抽象产品(Maze,Room, Door,Wall) 作用,


*********************************************************************/
Maze* aMaze = factory.MakeMaze();
Room* r1 = factory.MakeRoom(1);
Room* r2 = factory.MakeRoom(2);
Door* aDoor = factory.MakeDoor(r1, r2);

aMaze->AddRoom(r1);
aMaze->AddRoom(r2);

r1->SetSide(North, factory.MakeWall());
r1->SetSide(East, aDoor);
r1->SetSide(South, factory.MakeWall());
r1->SetSide(West, factory.MakeWall());

r2->SetSide(North, factory.MakeWall());
r2->SetSide(East, factory.MakeWall());
r2->SetSide(South, factory.MakeWall());
r2->SetSide(West, aDoor);

return aMaze;
}

class EnchantedMazeFactory : public MazeFactory {
public:
EnchantedMazeFactory();

virtual Room* MakeRoom(int n) const
{ return new EnchantedRoom(n, CastSpell()); }

virtual Door* MakeDoor(Room* r1, Room* r2) const
{ return new DoorNeedingSpell(r1, r2); }

protected:
Spell* CastSpell() const;
};

#define EnchantedMazeFactory_H
#include "C++/MazeFactories.H"

Wall* BombedMazeFactory::MakeWall () const {
return new BombedWall;
}

Room* BombedMazeFactory::MakeRoom(int n) const {
return new RoomWithABomb(n);
}

void dummy() {

MazeGame game;
BombedMazeFactory factory;
//(参看协作部分)在运行时创建一个具体的游戏迷宫(有炸弹)

game.CreateMaze(factory);



}

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