设计模式读书笔记2-简单工厂模式

简单工厂模式是最常用的一种创建型模式，通常所说的工厂模式一般是指工厂方法模式。本篇是是工厂方法模式的“小弟”，我们可以将其理解为工厂方法模式的预备知识，它不属于GoF23种设计模式，但在软件开发中却也应用地比较频繁。此外，工厂方法模式还有一位“大哥”—抽象工厂模式，会在后面进行介绍。

简单工厂模式（Simple Factory）  学习难度：★★☆☆☆  使用频率：★★★☆☆

1 简单工厂模式概述

1.1 定义

简单工厂（Simple Factory）模式：定义一个工厂类，它可以根据参数的不同返回不同类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。因为在简单工厂模式中用于创建实例的方法是静态（static）方法，因此简单工厂模式又被称为静态工厂方法模式，它属于创建型模式。

简单工厂模式的要点在于：当你需要什么，只需要传入一个正确的参数，就可以获取你所需的对象，而无须知道其创建细节

1.2 通用类方法

简单工厂模式包含3个角色：

1. Factory - 工厂角色：该模式的核心，负责实现创建所有产品实例的内部逻辑，提供一个静态的工厂方法GetProduct()，返回抽象产品类型Product的实例。
2. Product - 抽象产品角色：所有产品类的父类，封装了各种产品对象的共有方法，它的引入将提高系统的灵活性，使得在工厂类中只需要定义一个通用的工厂方法，因为所有创建的具体产品对象都是其子类对象。
3. ConcreteProduct -具体产品角色：简单工厂模式的创建目标，所有被创建的对象都充当这个角色的某个具体类的实例。

　　在简单工厂模式中，客户端通过工厂类来创建一个产品类的实例，而无须直接使用new关键字来创建对象。（可以看出，它是工厂模式家族中最简单的一员）

2 从女蜗造人说起

　　女蜗采用黄图捏成人的形状，然后放入八卦炉中烧制，最后放置到大地上生长，工艺过程没有错，但是意外发生了：

1. 第一次烤泥人，感觉应该熟了，往大地上一放，哇，没有熟！于是一个白人诞生了！
2. 第二次烤泥人，上一次没烤熟，这次多烤了一会，放到世间一看，嘿，熟过头了，于是黑人诞生了！
3. 第三次烤泥人，一边烧一边看，知道表皮微黄，嘿，真正好，于是黄种人诞生了

我们定义每个人都有两个方法：getColor(获取人的皮肤颜色)和talk(交谈),其简化结构图如下

抽象产品角色：Human接口

typedef struct _Human Human;
struct _Human
{
    void (*getColor)(void);
    void (*talk)(void);
};

具体产品角色:接口Human是对人类的总称，每个人种都至少有两种方法，黑色人种，白色人种，黄色人种，其代码清单

typedef struct _BlackHuman BlackHuman;
struct _BlackHuman
{
    Human human;
    void (*BlackGetColor)(void);
    void (*BlackTalk)(void);
    void (*BlackHumanDelete)(BlackHuman *pBlackHuman);
};
void BlackGetColor(void)
{
    printf("black get color\n");
}

void BlackTalk(void)
{
    printf("black talk\n");
}

void BlackHumanDelete(BlackHuman *pBlackHuman)
{
    if(!pBlackHuman)
    {
        free(pBlackHuman);
        pBlackHuman = NULL;
    }

    return;
}

BlackHuman *CreateBlackHuman(void)
{
    BlackHuman *pBlackHuman       = (BlackHuman *)malloc(sizeof(BlackHuman));
    pBlackHuman->BlackGetColor    = BlackGetColor;
    pBlackHuman->BlackTalk        = BlackTalk;
    pBlackHuman->BlackHumanDelete = BlackHumanDelete;
    pBlackHuman->human.getColor   = pBlackHuman->BlackGetColor;
    pBlackHuman->human.talk       = pBlackHuman->BlackTalk;

    return pBlackHuman;
}

黄种人，白种人方法如上，所有的人种定义完毕后，下一步就是定义一个八卦炉，然后烧制人类，女蜗下达的命令

给我一个黄种人，而不是给我一个会走，会跑，会说话，皮肤是黄色的人种

工厂角色:作为生产的管理者，只需要知道生产的是什么，不需要食物的具体信息，那么八卦炉生产人类的方法就可以抽象一个Human的接口

typedef struct _AbstractFactory AbstractFactory;
struct _AbstractFactory
{
    Human *(*CreateHuman)(char *pString);
    void (*DeleteHumanFactory)(AbstractFactory *pHumanFactory);
};

其抽象类实现过程

Human *CreateHuman(char *pString)
{
    Human *pHuman = NULL;
    if(0 == strcmp(pString, "Whiteman"))
    {
        pHuman = (Human *)CreateWhiteHuman();
    }
    else if(0 == strcmp(pString, "Blackman"))
    {
        pHuman = (Human *)CreateBlackHuman();
    }
    else if(0 ==  strcmp(pString, "Yellowman"))
    {
        pHuman = (Human *)CreateYellowHuman();
    }
    else
    {
        printf("not support\n");
    }

    
    return pHuman;
}

void DeleteHumanFactory(AbstractFactory *pHumanFactory)
{
    if(NULL != pHumanFactory)
    {
        free(pHumanFactory);
        pHumanFactory = NULL;
    }

    return;
}

AbstractFactory *CreateHumanFactory(void)
{
    AbstractFactory *pAbstractFactory = (AbstractFactory *)malloc(sizeof(AbstractFactory));
    if(!pAbstractFactory)
    {
        return NULL;
    }

    pAbstractFactory->CreateHuman        = CreateHuman;
    pAbstractFactory->DeleteHumanFactory = DeleteHumanFactory;
    
    return pAbstractFactory;
}

客户端代码

int main(void)
{
        Human *pwhiteHuman  = NULL;
        Human *pblackHuman = NULL;
        AbstractFactory *AbstractFactory = CreateHumanFactory();

        pwhiteHuman = AbstractFactory->CreateHuman("Whiteman");
        pwhiteHuman->getColor();
        pwhiteHuman->talk();

        
        pwhiteHuman = AbstractFactory->CreateHuman("Blackman");
        pwhiteHuman->getColor();
        pwhiteHuman->talk();
}

3 简单工厂模式的应用

3.1 简单工厂模式的优点

1. 良好的封装性，代码结构清晰，一个对象创建时有条件约束的，调用者需要一个具体的产品对象，只需要知道这个产品类名，不需要知道具体的实现细节，降低了代码耦合性
2. 工厂模式具体良好的扩展性，在新增产品类的情况下，只要适当修改具体的工厂类和扩展一个工厂类
3. 屏蔽产品类，产品如何实现，如何变化，调用者不需要关心，只需要关系产品接口，只要接口保持不变，系统中的上层模块就不要发生改变
4. 工厂模式是典型的解耦框架

3.2 简单工厂模式的缺点

1. 由于工厂类集中了所有产品的创建逻辑，职责过重，一旦不能正常工作，整个系统都要受影响

3.3 简单工厂模式使用场景

1. 工厂模式是new一个对象替代品，在所有需要生产对象的地方都可以使用
2. 需要灵活可扩展的框架时，可以考虑采用工厂模式

4 参考资料

秦晓波， 《设计模式之禅》
刘伟，《设计模式的艺术—软件开发人员内功修炼之道》

转载于:https://www.cnblogs.com/pingchangxin2018/p/9913230.html