02：抽象工廠模式——C++實現
阿新 • • 發佈：2018-12-01
目錄
一、介紹
抽象工廠模式（Abstract Factory Pattern）是圍繞一個超級工廠建立其他工廠。該超級工廠又稱為其他工廠的工廠。這種型別的設計模式屬於建立型模式，它提供了一種建立物件的最佳方式。提供一個建立一系列相關或相互依賴物件的介面，而無需指定它們具體的類。主要解決介面選擇的問題。
抽象工廠模式可以向客戶端提供一個介面，使客戶端在不必指定產品的具體的情況下，建立多個產品族中的產品物件。根據里氏替換原則，任何接受父型別的地方，都應當能夠接受子型別。因此，實際上系統所需要的，僅僅是型別與這些抽象產品角色相同的一些例項，而不是這些抽象產品的例項。換言之，也就是這些抽象產品的具體子類的例項。工廠類負責建立抽象產品的具體子類的例項。
二、應用場景
系統的產品有多於一個的產品族，而系統只消費其中某一族的產品。
三、要點
將產品歸類分組，然後將好幾組產品構成一族。每個工廠負責生產一族產品，而工廠中的每個方法負責生產一種型別的產品。這樣，客戶端只需要建立具體工廠的例項，然後呼叫工廠物件的工廠方法就可以得到所需要的產品物件。
四、樣例
1、建立抽象產品
示例中，需要有兩個產品：自行車和汽車
// product.h #ifndef PRODUCT_H #define PRODUCT_H #include <string> using namespace std; // 汽車介面 class ICar { public: virtual string Name() = 0; // 汽車名稱 }; // 自行車介面 class IBike { public: virtual string Name() = 0; // 自行車名稱 }; #endif // product.h
2、建立具體產品
// concrete_product.h #ifndef CONCRETE_PRODUCT_H #define CONCRETE_PRODUCT_H #include "product.h" /***** 汽車 *******/ // Benz class BenzCar : public ICar { public: string Name() { return "Benz Car"; } }; // BMW class BMWCar : public ICar { public: string Name() { return "BMW Car"; } }; // Audi class AudiCar : public ICar { public: string Name() { return "Audi Car"; } }; /***** 自行車 *******/ class BenzBike : public IBike { public: string Name() { return "Benz Bike"; } }; class BMWBike :public IBike { public: string Name() { return "BMW Bike"; } }; class AudiBike :public IBike { public: string Name() { return "BMW Bike"; } }; #endif
這樣為自行車和汽車都準備好了具體類。
3、建立抽象工廠
產品有了，當然要有相應制造商與其關聯，但在這之前，需要一個抽象工廠：
// factory.h
#ifndef FACTORY_H
#define FACTORY_H
#include "product.h"
// 抽象工廠
class AFactory
{
public:
enum FACTORY_TYPE {
BENZ_FACTORY,
BMW_FACTORY,
AUDI_FACTORY
};
virtual ICar* CreateCar() = 0; // 生產汽車
virtual IBike* CreateBike() = 0; // 生成自行車
static AFactory* CreateFactory(FACTORY_TYPE factory); // 建立工廠
};
#endif
// factory.cpp
#include "factory.h"
#include "concrete_factory.h"
// 建立工廠
AFactory* AFactory::CreateFactory(FACTORY_TYPE factory)
{
AFactory *pFactory = NULL;
switch (factory)
{
case FACTORY_TYPE::BENZ_FACTORY:
pFactory = new BenzFactory();
break;
case FACTORY_TYPE::BMW_FACTORY:
pFactory = new BMWFactory();
break;
case FACTORY_TYPE::AUDI_FACTORY:
pFactory = new AudiFactory();
break;
default:
break;
}
return pFactory;
}
4、建立具體工廠
// concrete_factory.h
#ifndef CONCRETE_FACTORY_H
#define CONCRETE_FACTORY_H
#include "factory.h"
#include "concrete_product.h"
class BenzFactory :public AFactory
{
public:
Icar* CreateCar() {
return new BenzCar();
}
IBike* CreateBike() {
return new BenzBike();
}
};
class BMWFactory :public AFactory
{
public:
ICar* CreateCar() {
return new BMWCar();
}
IBike* CreateBike() {
return new BMWBike();
}
};
class AudiFactory :public AFactory
{
public:
ICar* CreateCar() {
return new AudiCar();
}
IBike* CreateBike() {
return new AudiBike();
}
};
#endif
這樣具體的產品就與其製造商聯絡起來了。
5、建立客戶端
// main.cpp
#include "factory.h"
#include "product.h"
#include <iostream>
using namespace std;
#ifndef SAFE_DELETE
#define SAFE_DELETE(p) { if(p){ delete(p); (p) = NULL; } }
#endif
int main()
{
// Benz
AFactory *pFactory = AFactory::CreateFactory(AFactory::FACTORY_TYPE::BENZ_FACTORY);
ICar *pCar = pFactory->CreateCar();
IBike *pBike = pFactory->CreateBike();
cout << "Benz factory - Car: " << pCar->Name() << endl;
cout << "Benz factory - Bike: " << pBike->Name() << endl;
SAFE_DELETE(pCar);
SAFE_DELETE(pBike);
SAFE_DELETE(pFactory);
// BMW
pFactory = AFactory::CreateFactory(AFactory::FACTORY_TYPE::BMW_FACTORY);
ICar *pCar = pFactory->CreateCar();
IBike *pBike = pFactory->CreateBike();
cout << "BMW factory - Car: " << pCar->Name() << endl;
cout << "BMW factory - Bike: " << pBike->Name() << endl;
SAFE_DELETE(pCar);
SAFE_DELETE(pBike);
SAFE_DELETE(pFactory);
// Audi
pFactory = AFactory::CreateFactory(AFactory::FACTORY_TYPE::AUDI_FACTORY);
ICar *pCar = pFactory->CreateCar();
IBike *pBike = pFactory->CreateBike();
cout << "Audi factory - Car: " << pCar->Name() << endl;
cout << "Audi factory - Bike: " << pBike->Name() << endl;
SAFE_DELETE(pCar);
SAFE_DELETE(pBike);
SAFE_DELETE(pFactory);
getchar();
return 0;
}
輸出結果：
Benz factory - Car: Benz Car
Benz factory - Bike : Benz Bike
Bmw factory - Car : Bmw Car
Bmw factory - Bike : Bmw Bike
Audi factory - Car : Audi Car
Audi factory - Bike : Audi Bike
五、優缺點
優點：
可以支援不同型別的產品，使得模式靈活性更強。
當一個產品族中的多個物件被設計成一起工作時，它能保證客戶端始終只使用同一個產品族中的物件。
缺點：
不便於產品族擴充套件。