设计模式6-工厂模式

1.动机

• 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。
• 如何应对这种变化？如何绕过常规的对象创建方法(new)，提供一种“封装机制”来避免客户程序和这种“具体对象创建工作”的紧耦合？

2.模式定义

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。Factory Method使得一个类的实例化延迟（目的：解耦，手段：虚函数）到子类。

3.例子：文件分割器

普通方法

一个文件分割器，点击button进行split操作

存在的问题:在动态变化的场景中观察，需要看出这个类型未来变化的需求，所以我们需要做抽象类或者说接口（面向接口的编程）。需要我们对象的类型应该声明为接口，不应该声明为具体的类。FileSplitter只支持文件分割，以后可能会有文本文件，视频文件分割、图片文件分割。。。

所以我们抽象出一个基类，

class ISplitter{
     
public:
    virtual void split()=0;
    virtual ~ISplitter(){
     }
};

class BinarySplitter : public ISplitter{
         
};

class TxtSplitter: public ISplitter{
         
};

class PictureSplitter: public ISplitter{
         
};

class VideoSplitter: public ISplitter{
         
};

面向接口编程最明显的特点是变量声明为抽象基类，可以改成如下

ISplitter * splitter = new BinarySplitter();//依赖具体类  

但是问题又来了，抽象类依赖具体类BinarySplitter违背了依赖倒置原则，继续修改

上述是抽象基类所以不能new,我们现在需要寻找一种新的方法能够返回出一个对象。假设我们改成如下，依旧是间接依赖一个具体的对象。

这时，我们想到虚函数可以运行时依赖

//抽象类
class ISplitter{
     
public:
    virtual void split()=0;
    virtual ~ISplitter(){
     }
};

//工厂基类
class SplitterFactory{
     
public:
    virtual ISplitter* CreateSplitter()=0;
    virtual ~SplitterFactory(){
     }
};

每个类有一个具体的工厂

再修改一下就得到工厂模式

工厂模式完整代码

MainForm 只依赖抽象类和工厂基类，不依赖具体

class MainForm : public Form
{
     
    SplitterFactory*  factory;//工厂
public:    
    MainForm(SplitterFactory*  factory){
     
        this->factory=factory;
    }
    
	void Button1_Click(){
             
		ISplitter * splitter=
            factory->CreateSplitter(); //多态new        
        splitter->split();
	}
};

//抽象类
class ISplitter{
     
public:
    virtual void split()=0;
    virtual ~ISplitter(){
     }
};


//工厂基类
class SplitterFactory{
     
public:
    virtual ISplitter* CreateSplitter()=0;
    virtual ~SplitterFactory(){
     }
};

//具体类
class BinarySplitter : public ISplitter{
         
};
class TxtSplitter: public ISplitter{
         
};
class PictureSplitter: public ISplitter{
         
};
class VideoSplitter: public ISplitter{
         
};

//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();
    }
};

class PictureSplitterFactory: public SplitterFactory{
     
public:
    virtual ISplitter* CreateSplitter(){
     
        return new PictureSplitter();
    }
};

class VideoSplitterFactory: public SplitterFactory{
     
public:
    virtual ISplitter* CreateSplitter(){
     
        return new VideoSplitter();
    }
};

4.要点总结

• Factory Method模式用于隔离类对象的使用者和具体类型之间的耦合关系。面对一个经常变化的具体类型，紧耦合关系(new)会导致软件的脆弱。
• Factory Method模式通过面向对象的手法，将所要创建的具体对象工作延迟到子类，从而实现一种扩展（而非更改）的策略，较好地解决了这种紧耦合关系。
• Factory Method模式解决“单个对象”的需求变化。缺点在于要求创建方法/参数相同。