通过“对象创建” 模式绕开new，来避免对象创建（new）过程中所导致的紧耦合（依赖具体类），从而支持对象创建的稳定。它是接口抽象之后的第一步工作。
典型模式:
•Factory Method
•Abstract Factory
•Prototype
•Builder
一、工厂模式(Factory)
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。
2.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.代码
//抽象类
class ISplitter{
public:
virtual void split()=0;
virtual ~ISplitter(){}
};
//具体实现
class BinarySplitter : public ISplitter{
};
class TxtSplitter: public ISplitter{
};
class PictureSplitter: public ISplitter{
};
class VideoSplitter: public ISplitter{
};
//MainForm
class MainForm : public Form
{
TextBox* txtFilePath;
TextBox* txtFileNumber;
ProgressBar* progressBar;
public:
void Button1_Click(){
ISplitter * splitter=new BinarySplitter();//依赖具体类
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();
}
};
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();
}
};
4.解析
原先的MainForm中在执行文件分割是采用了new 具体类的方式，以来具体类导致以后每次分割不同类型文件都在对代码进行修改。采用工厂模式后，MainForm中不在依赖具体类，今后文件类型变化，只需要添加具体工厂类即可，大大提高了代码的扩展能力。
5.结构
Product:相当于上例中的ISplitter类。
ConcreteProduct:相当于上例中的BinarySplitter 等具体类。
Creator:相当于上例中的SplitterFactory工厂基类。
ConcreteCreator:相当于上例中的BinarySplitterFactory等具体工厂。
6.总结
1.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。
2.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。
3.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。
二.抽象工厂（Abstract Factory）
1.动机
在软件系统中，经常面临着“一系列相互依赖的对象”的创建工作；同时，由于需求的变化，往往存在更多系列对象的创建工作。
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“多系列具体对象创建工作”的紧耦合？
2.定义
提供一个接口，让改接口负责创建一系列“相关或者相互依赖的对象”，无需指定他们具体的类。
3.代码
//初始代码：只支持SQL数据库
class EmployeeDAO{
public:
vector GetEmployees(){
SqlConnection* connection =
new SqlConnection();
connection->ConnectionString = "...";
SqlCommand* command =
new SqlCommand();
command->CommandText="...";
command->SetConnection(connection);
SqlDataReader* reader = command->ExecuteReader();
while (reader->Read()){
}
}
};
//数据库访问有关的基类
class IDBConnection{
};
class IDBCommand{
};
class IDataReader{
};
class IDBFactory{
public:
virtual IDBConnection* CreateDBConnection()=0;
virtual IDBCommand* CreateDBCommand()=0;
virtual IDataReader* CreateDataReader()=0;
};
//支持SQL Server
class SqlConnection: public IDBConnection{
};
class SqlCommand: public IDBCommand{
};
class SqlDataReader: public IDataReader{
};
class SqlDBFactory:public IDBFactory{
public:
virtual IDBConnection* CreateDBConnection()=0;
virtual IDBCommand* CreateDBCommand()=0;
virtual IDataReader* CreateDataReader()=0;
};
//支持Oracle
class OracleConnection: public IDBConnection{
};
class OracleCommand: public IDBCommand{
};
class OracleDataReader: public IDataReader{
};
class EmployeeDAO{
IDBFactory* dbFactory;
public:
vector GetEmployees(){
IDBConnection* connection =
dbFactory->CreateDBConnection();
connection->ConnectionString("...");
IDBCommand* command =
dbFactory->CreateDBCommand();
command->CommandText("...");
command->SetConnection(connection); //关联性
IDBDataReader* reader = command->ExecuteReader(); //关联性
while (reader->Read()){
}
}
};
4.解析
初始代码只支持SQL数据库系列操作，采用抽象工厂模式，可以方便扩展到更多系列的数据库操作，例如Acces，Mysql，.....
5.结构
AbstractFactory:代表IDBFactory
AbstractProduct1:代表IDBConnection
AbstractProduct2:代表支持IDBCommand
ConcreteFactory1:代表SqlDBFactory
ProductA1:代表SqlConnection
ProductB1:代表SqlCommand
ConcreteFactory2:代表OracleDBFactory
ProductA2:代表OracleConnection
ProductB2:代表OracleCommand
6.总结
1.如果没有应对“多系列对象构建”的需求变化，则没有必要使用Abstract Factory模式，这时候使用简单的工厂完全可以。
2.“系列对象”指的是在某一特定系列下的对象之间有相互依赖、或作用的关系。不同系列的对象之间不能相互依赖。
3.Abstract Factory模式主要在于应对“新系列”的需求变动。其缺点在于难以应对“新对象”的需求变动。
三.原型模式（Prototype）
1.动机
在软件系统中，经常面临着某些结构复杂的对象的创建工作；由于需求变化，这些对象经常面临着剧烈的变化，但他们却拥有比较稳定一致的接口。
如何因对这种变化？如何向“客户程序（使用这些对象的程序）”隔离出这些易变对象，从而使得“依赖这些易变对象的客户程序”不随着需求改变而改变？
2.定义
使用原型实例指定创建对象的种类，然后通过拷贝这些原型来创建新的对象。
3.代码
//抽象类
class ISplitter{
public:
virtual void split()=0;
virtual ISplitter* clone()=0; //通过克隆自己来创建对象
virtual ~ISplitter(){}
};
//具体类
class BinarySplitter : public ISplitter{
public:
virtual ISplitter* clone(){
return new BinarySplitter(*this);
}
};
class TxtSplitter: public ISplitter{
public:
virtual ISplitter* clone(){
return new TxtSplitter(*this);
}
};
class PictureSplitter: public ISplitter{
public:
virtual ISplitter* clone(){
return new PictureSplitter(*this);
}
};
class VideoSplitter: public ISplitter{
public:
virtual ISplitter* clone(){
return new VideoSplitter(*this);
}
};
//MainForm
class MainForm : public Form
{
ISplitter* prototype;//原型对象
public:
MainForm(ISplitter* prototype){
this->prototype=prototype;
}
void Button1_Click(){
ISplitter * splitter=
prototype->clone(); //克隆原型
splitter->split();
}
};
4.结构
5.总结
1.Prototype模式同样用于隔离对象的使用者和具体类型（易变类）之间的耦合关系，他同样要求这些“易变类”拥有稳定的接口。
2.Prototype模式对于“如何创建易变类的实体对象”采用“原型克隆”的方法来做，它使得我们可以非常灵活的动态创建“拥有某些稳定接口”的新对象——所需工作仅仅是注册一个新类的对象（即原型），然后在任何需要的地方Clone。
3.Prototype模式中的Clone方法可以利用某些框架中的序列化来实现深拷贝。
四.构建器模式（Builder）
1.动机
在软件系统中，有时候面临着“一个复杂对象”的创建工作，其通常由各个部分的子对象用一定的算法构成；由于需求的变化，这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化，但是将它们组合在一起的算法却相对稳定。
如何应对这种变化？如何提供一种“封装机制”来隔离出“复杂对象的各个部分”的变化，从而保持系统中的“稳定构建算法”不随着需求改变而改变？
2.定义
将一个复杂对象的构建与其表示相分离，使得同样的构建过程(稳定)可以创建不同的表示(变化)。
3.代码
class House{
//....
};
class HouseBuilder {
public:
House* GetResult(){
return pHouse;
}
virtual ~HouseBuilder(){}
protected:
House* pHouse;
virtual void BuildPart1()=0;
virtual void BuildPart2()=0;
virtual void BuildPart3()=0;
virtual void BuildPart4()=0;
virtual void BuildPart5()=0;
};
class StoneHouse: public House{
};
class StoneHouseBuilder: public HouseBuilder{
protected:
virtual void BuildPart1(){
//pHouse->Part1 = ...;
}
virtual void BuildPart2(){
}
virtual void BuildPart3(){
}
virtual void BuildPart4(){
}
virtual void BuildPart5(){
}
};
class HouseDirector{
public:
HouseBuilder* pHouseBuilder;
HouseDirector(HouseBuilder* pHouseBuilder){
this->pHouseBuilder=pHouseBuilder;
}
House* Construct(){
pHouseBuilder->BuildPart1();
for (int i = 0; i < 4; i++){
pHouseBuilder->BuildPart2();
}
bool flag=pHouseBuilder->BuildPart3();
if(flag){
pHouseBuilder->BuildPart4();
}
pHouseBuilder->BuildPart5();
return pHouseBuilder->GetResult();
}
};
4.结构
5.总结
1.Builder 模式主要用于“分步骤构建一个复杂的对象”。在这其中“分步骤”是一个稳定的算法，而复杂对象的各个部分则经常变化。
2.变化点在哪里，封装哪里—— Builder模式主要在于应对“复杂对象各个部分”的频繁需求变动。其缺点在于难以应对“分步骤构建算法”的需求变动。
3.在Builder模式中，要注意不同语言中构造器内调用虚函数的差别（C++ vs. C#) 。