C++设计模式-工厂方法模式/抽象工厂模式

抽象工厂模式解析

最新推荐文章于 2025-05-27 22:08:50 发布

原创最新推荐文章于 2025-05-27 22:08:50 发布 · 157 阅读

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本文介绍了抽象工厂模式的四大核心元素：抽象产品、具体产品、抽象工厂及具体工厂，并通过示例代码展示了如何实现这些元素。此外，还探讨了该模式的优点，如良好的封装性和扩展性，以及缺点，即增加产品时必须新增相应的工厂。

介绍

抽象工厂模式主要有四个关键元素：

抽象产品（Product）：负责定义产品的共性，实现对事物最抽象的定义。
具体产品（ConcreteProduct）：具体产品可以由多个。
抽象工厂（Factory）：工厂类必须实现这个接口，负责定义产品对象的产生。
具体工厂（ConcreteFactory）：具体如何产生一个产品的对象，一个具体工厂与一个具体产品一一对应。

优点

良好的封装性，代码结构清晰
工厂方法模式的扩展性非常优秀。在增加产品类的情况下，只要适当地修改具体的工厂类或扩展一个工厂类，就可以完成“拥抱变化”。
屏蔽产品类。这一特点非常重要，产品类的实现如何变化，调用者都不需要关心，它只需要关心产品的接口，只要接口保持不变，系统中的上层模块就不要发生变化。
工厂方法模式是典型的解耦框架。高层模块值需要知道产品的抽象类，其他的实现类都不用关心，符合迪米特法则、依赖倒置原则、里氏替换原则

缺点：产品与工厂对应，所以增加一个产品必须对应的增加一个工厂。

工厂模式说明见最后扩展

范例

抽象产品

#ifndef PRODUCT_H
#define PRODUCT_H
class Product {
public:
    virtual ~Product() { };
    virtual void Init() = 0;
    virtual int Number() = 0;
};
#endif // PRODUCT_H

具体产品

#ifndef CONCRETE_PRODUCT_H
#define CONCRETE_PRODUCT_H
#include "product.h"
//下面把多个产品写到一起了，应该分开
class ConcreteProduct1 : public Product {
public:
    virtual void Init() override { }
    virtual int Number() override {
        return 1;
    }
};
class ConcreteProduct2 : public Product {
public:
    virtual void Init() override { }
    virtual int Number() override {
        return 2;
    }
};
class ConcreteProduct3 : public Product {
public:
    virtual void Init() override { }
    virtual int Number() override {
        return 3;
    }
};
#endif // CONCRETE_PRODUCT_H

抽象工厂

#ifndef CREATOR_H
#define CREATOR_H
#include "product.h"
class Creator {
public:
    virtual ~Creator() { };
    virtual Product *Create() = 0;
};
#endif // CREATOR_H

具体工厂

#ifndef CONCRETE_CREATOR_H
#define CONCRETE_CREATOR_H
#include "creator.h"
#include "concrete_product.h"
//下面把多个工厂写到一起了，应该分开
class ConcreteCreator1 : public Creator {
public:
    virtual Product *Create() override {
        auto product = new ConcreteProduct1();
        product->Init();//工厂负责完成初始化过程
        //返回一个可直接使用的产品
        return product;
    }
};
class ConcreteCreator2 : public Creator {
public:
    virtual Product *Create() override {
        auto product = new ConcreteProduct2();
        product->Init();
        return product;
    }
};
class ConcreteCreator3 : public Creator {
public:
    virtual Product *Create() override {
        auto product = new ConcreteProduct3();
        product->Init();
        return product;
    }
};
#endif // CONCRETE_CREATOR_H

使用

#include <QDebug>
//包含某一个具体工厂头文件即可
#include "concrete_creator.h"
int main(int argc, char *argv[]) {
    Creator *c1 = new ConcreteCreator1();
    Product *p1 = c1->Create();
    Creator *c2 = new ConcreteCreator2();
    Product *p2 = c2->Create();
    Creator *c3 = new ConcreteCreator3();
    Product *p3 = c3->Create();
    qDebug()<<p1->Number();
    qDebug()<<p2->Number();
    qDebug()<<p3->Number();
    delete c1;
    delete c2;
    delete c3;
    delete p1;
    delete p2;
    delete p3;
    return 0;
}