GeekBand C++ 设计模式 第二周笔记

Factory Method（工厂方法）

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1 应用场景

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。

2 定义与解释

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定具体实例化哪个类。Factory Method是的一个类的实例化延迟到子类。（目的是解耦，手段是虚函数）

考虑之前在学习观察者模式的文件分割器例子，通常来讲，我们很可能写出这样的代码：

BinarySplitter * splitter= new BinarySplitter();//依赖具体类
声明一个文件分割器的对象，接下来再使用它。但实际上这是不符合”面向接口编程”的，它直接的使用了BinarySplitter具体类进行编程。我们可能会有二进制分割器，文本分割器，视频分割器等等。那我们接下来就会想到，使用一个抽象类接口，然而这样只能部分地消除依赖：

ISplitter * splitter = //不再依赖具体类

new BinarySplitter();//仍然依赖具体类，BinarySplitter不存在时无法编译通过

在这种情况下，只要有依赖就仍然做不到解耦。而后边又无法搞成接口类，（接口类无法执行new操作）。这就引入了工厂方法，这是面向接口编程的第一步需求。

工厂方法就是用一个函数来代替new操作，这个函数要能够产生各种不同的分割器，我们就又想到了虚函数（虚函数和继承机制是延迟决定的唯一方法），如下图工厂方法的具体代码，不同的工厂产生不同的分割器：

class SplitterFactory{

public:

virtual ISplitter* CreateSplitter()=0;

virtual ~SplitterFactory(){}

};



//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();

}

};

在使用这个分割器的时候，如下面的MFC中的例子：

{

SplitterFactory* factory;//工厂

public:

MainForm(SplitterFactory* factory){ //利用传入参数来决定用什么文件分割器，这就把"变化"的范围限制在MainForm之外了

this->factory=factory;

}


    void Button1_Click(){

    ISplitter * splitter=

factory->CreateSplitter(); //创造性的做出了一个多态的new

splitter->split();

    }

};

Abstract Factory（抽象工厂）

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1 应用场景

在软件系统中，经常面临着创建”一系列相互依赖的对象”（和上边的唯一不同就是一系列相互依赖）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。

2 定义与解释

提供一个接口，让该接口负责创建一系列”相关或相互依赖的对象” ，无需指定它们具体的类。

考虑在软件的层次架构中的数据访问层，需要访问数据库。现在使用的是SQL的数据库，但是以后有可能会使用其他种类的数据库比如Oracle等。我们的想法还是进行面向接口的编程，应用工厂方法之后我们不难写出如下的接口：

//数据库访问有关的基类

class IDBConnection{



};

class IDBConnectionFactory{

public:

virtual IDBConnection* CreateDBConnection()=0;

};

//支持SQL Server

class SqlConnection: public IDBConnection{



};

class SqlConnectionFactory:public IDBConnectionFactory{



};

//支持Oracle

class OracleConnection: public IDBConnection{



};

class OracleConnectionFactory: public IDBConnectionFactory {



};

但是这种情况下，用户需要手动搭配DBConnection，DataReader存在用户错误的把不同类型的操作拼到一起的问题。

因此我们希望能进一步进项抽象，提取这些工厂的特质，就产生了抽象工厂方法。其实更应该叫做”家族工厂”“工厂组”之类，它把不同的操作用同一个工厂类产生，防止了某些用户错误地把不同种类的操作混杂在一起（例如SQL的Command配上Oracle的Reader）。

class IDBFactory{

public:

virtual IDBConnection* CreateDBConnection()=0;

virtual IDBCommand* CreateDBCommand()=0;

virtual IDataReader* CreateDataReader()=0;



};



class SqlDBFactory:public IDBFactory{

public:

virtual IDBConnection* CreateDBConnection()=0;

virtual IDBCommand* CreateDBCommand()=0;

virtual IDataReader* CreateDataReader()=0;

};

Prototype（原型）

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1 应用场景

在软件系统中，经常面临着创建”某些结构复杂的的对象”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，但是他们却拥有比较比较一致的接口。

2 定义与解释

使用一个原型实例指定创建对象的种类，通过复制这个原型创建对象。

仍然考虑文件分割器，我们类比工厂方法。原型模式是一种特殊的创建，通过克隆（复制构造）来进行创建。

//抽象类

class ISplitter{

public:

virtual void split()=0;

virtual ISplitter* clone()=0; //通过克隆自己来创建对象



virtual ~ISplitter(){}



};

//具体类，直接利用拷贝构造函数进行配置

class BinarySplitter : public ISplitter{

public:

virtual ISplitter* clone(){

return new BinarySplitter(*this);

}

};

但是这种情况下，用户需要手动搭配DBConnection，DataReader存在用户错误的把不同类型的操作拼到一起的问题。

在使用这个抽象的时候，如下面的例子。必须强调原型对象尽管已经存在了，但是它不是用来更改的，只能用来复制。（否则不同的操作之间就可能产生影响，相当于原型有了初值。）

class MainForm : public Form

{

ISplitter* prototype;//原型对象



public:

MainForm(ISplitter* prototype){

this->prototype=prototype; //让原型对象指向传过来的原型

}

    void Button1_Click(){

    ISplitter * splitter=

prototype->clone(); //克隆原型

splitter->split();

}

};