【C/C++開發】C++ 可配置的類工廠
C++ 可配置的類工廠
專案中常用到工廠模式，工廠模式可以把建立物件的具體細節封裝到Create函式中，減少重複程式碼，增強可讀和可維護性。傳統的工廠實現如下：
1 class Widget
2 {
3 public:
4 virtual int Init()
5 {
6 printf("Widget Init");
7 return 0;
8 }
9 };
10
11 class WidgetA : public Widget
12 {
13 public:
14 virtual int Init()
15 {
16 printf("WidgetA Init");
17 return 0;
18 }
19 };
20
21 class WidgetB : public Widget
22 {
23 public:
24 virtual int Init()
25 {
26 printf("WidgetB Init");
27 return 0;
28 }
29 };
30
31
32 class IWidgetFactory
33 {
34 public:
35 virtual Widget *CreateWidget() = 0;
36 };
37
38 class WidgetFactoryA : public IWidgetFactory
39 {
40 public:
41 virtual Widget *CreateWidget()
42 {
43 Widget *p = new WidgetA();
44 p->Init();
45 return p;
46 }
47 };
48
49 class WidgetFactoryB : public IWidgetFactory
50 {
51 public:
52 virtual Widget *CreateWidget()
53 {
54 Widget *p = new WidgetB();
55 p->Init();
56 return p;
57 }
58 };
59
60
61 int main()
62 {
63 IWidgetFactory *factoryA = new WidgetFactoryA();
64 Widget *widgetA = factoryA->CreateWidget();
65 IWidgetFactory *factoryB = new WidgetFactoryB();
66 Widget *widgetB = factoryB->CreateWidget();
67
68 return 0;
69 }
假設有類WidgetA，WidgetB繼承自Widget，我們可以建立WidgetFactoryA和WidgetFactoryB，根據需要用factoryA物件或factoryB物件建立對應的物件。這樣的方式可以滿足大多數的需求。
現在假如有這樣一種需求，我們需要根據配表來生成相應的物件。比如配表中配了值1，希望生成WidgetA，值2，希望生成WidgetB。此時如果還是上述的方法，可能我們只能判斷值如果為1，就用factoryA，如果為2則用factoryB。如果有WidgetA-WidgetZ，我們肯定不希望一個個用ifelse做判斷。
因此這裡建立一個從type值到物件的工廠對映。只要事先註冊好，就可以直接從配表讀取資料，並根據type值直接建立對應的物件型別。
1 class WidgetFactoryImplBase;
2 class WidgetFactory
3 {
4 public:
5 typedef std::map<int, WidgetFactoryImplBase*> FactoryImplMap;
6 static WidgetFactory &Instance()
7 {
8 static WidgetFactory factory;
9 return factory;
10 }
11
12 void RegisterFactoryImpl(int type, WidgetFactoryImplBase *impl)
13 {
14 factory_impl_map_.insert(std::make_pair(type, impl));
15 }
16 Widget *CreateWidget(int type);
17 private:
18 FactoryImplMap factory_impl_map_;
19 };
20
21 class WidgetFactoryImplBase
22 {
23 public:
24 WidgetFactoryImplBase(int type)
25 {
26 WidgetFactory::Instance().RegisterFactoryImpl(type, this);
27 }
28 ~WidgetFactoryImplBase()
29 {}
30 virtual Widget *CreateWidget() = 0;
31 };
32
33 template<int type, class WidgetType>
34 class WidgetFactoryImpl : WidgetFactoryImplBase
35 {
36 public:
37 WidgetFactoryImpl() : WidgetFactoryImplBase(type)
38 {}
39 ~WidgetFactoryImpl()
40 {}
41 virtual Widget *CreateWidget()
42 {
43 WidgetType *p = new WidgetType();
44 p->Init();
45 return p;
46 }
47 };
48
49 Widget *WidgetFactory::CreateWidget(int type)
50 {
51 auto it = factory_impl_map_.find(type);
52 if (it == factory_impl_map_.end()) return NULL;
53 return it->second->CreateWidget();
54 }
55
56 #define DECLARE_WIDGET(type, WidgetType) \
57 static WidgetFactoryImpl<type, WidgetType> o_WidgetFactory_##type
58
59 DECLARE_WIDGET(0, Widget);
60 DECLARE_WIDGET(1, WidgetA);
61 DECLARE_WIDGET(2, WidgetB);
62
63 int main()
64 {
65 WidgetFactory::Instance().CreateWidget(1);
66 WidgetFactory::Instance().CreateWidget(2);
67 return 0;
68 }
由於工廠的Create函式大同小異，首先用模板類來定義特定值對應特定物件的工廠，如果WidgetC的建立過程和一般的不一致，再建立特化類，就省去了對每個物件類寫工廠類的過程。然後將這些工廠在構造時自動註冊到一個總的WidgetFactory中。真正建立時只需要呼叫總工廠的Create函式，傳入配表等傳入的type值，即可建立對應的物件。
注意這裡用了一個DECLARE_WIDGET巨集，來繫結type與對應的物件型別。從而將對應的建立工廠註冊到總工廠中。
此方法的邏輯簡單，也很好理解，在最近的遊戲活動功能中，獲得了非常好的效果。由於活動的型別多達幾十種，為每一種活動寫工廠類和根據配表值做判斷會非常繁瑣，也容易出錯，利用了這樣的工廠註冊方法後，新加一個活動型別只要加一行註冊程式碼即可搞定，且不會出錯。這裡把工廠註冊機制分享出來，希望對大家有所幫助。