UE4 C++设计模式：抽象工厂(Abstract Factory)
目录
描述
三种工厂小结
套路
使用场景
优缺点
UE4实践
抽象产品族（怪物）
抽象产品（怪物士兵、怪物弓箭手）
具体产品类（骷髅士兵、骷髅弓箭手、哥布林士兵、哥布林弓箭手）
抽象工厂类-怪物生成器
具体工厂类-不死族怪物生成器
具体工厂类-哥布林怪物生成器
描述
- 提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而不需指定它们具体的类；
- 具体工厂负责实现具体的产品实例
- 抽象工厂中每个工厂可以创建多种产品（如苹果公司生产iPhone、iPad）
- 工厂方法每个工厂只能创建一种
三种工厂小结
假设有骷髅士兵、骷髅弓箭手、哥布林士兵、哥布林弓箭手四种怪物
- 简单工厂模式
- 一个工厂有四种方法创建骷髅士兵、骷髅弓箭手、哥布林士兵、哥布林弓箭手
- 工厂方法模式
- 四个工厂：骷髅士兵工厂、骷髅弓箭手工厂、哥布林工厂、哥布林士兵工厂
- 抽象工厂：
- 两个工厂：
- 骷髅怪物工厂：创建骷髅士兵、骷髅弓箭手
- 哥布林工厂：创建哥布林士兵、哥布林弓箭手
- 两个工厂：
套路
- 创建抽象产品族类：定义抽象产品的公共接口
- 创建具体产品族类：继承抽象产品族类（具体产品族）
- 创建具体产品类：继承抽象产品类
- 创建抽象工厂类
- 创建工厂类：继承抽象工厂类，定义具体产品类的创建方法
- 通过调用具体工厂类的方法，从而创建不同具体产品类的实例
使用场景
- 一个系统不应当依赖于产品类实例如何被创建、组合和表达的细节，这对于所有类型的工厂模式都是重要的
- 系统中有多个产品族，每次只使用其中某一个产品族
- 属于同一个产品族的产品将在一起使用，这一约束必须在系统设计中体现出来
- 系统提供一个产品类的库，所有的产品以同样的接口出现，从而使客户端不依赖于具体实现
- 举例
- 敌人生成：不同区域地点可以利用不同工厂生成不同敌人
- 游戏难度：不同难度可以产生不同类型的建筑、英雄以及技能
- AI战术选择：实现确定好几种可选战术作为产品族，每种战术按照类似海军、空军、陆军作为产品等级结构选择具体兵种进行生产建造
- 多语言：用户改变语言环境，会改变相应的文字提示、音效、图片显示、操作习惯等
- 皮肤更换或资源管理：用户选择不同主题的皮肤会影响图片显示以及动画效果
- 屏幕适配：对高中低分辨率的设备使用不同显示资源
优缺点
- 优点
- 隔离了具体类的生成，使得调用者不需要什么被创建。所有具体工厂都实现了抽象工厂中定义的那些公共接口，因此只需改变具体工厂的实例，就可以在某种程度上整个软件系统的行为，实现了高内聚低耦合
- 增加新的具体工厂和产品族很方便，无需修改已有系统，符合开闭原则
- 缺点
- 再添加新的产品对象时，难以扩展抽象工厂来生产新品种类的产品，这是因为在抽象工厂角色中规定了所有可能被创建的产品集合，要支持新种类的产品就意味着要对该接口进行扩展，而这将涉及到对抽象工厂以及所有子类的修改，显然会带来较大的不变
- 开闭原则的倾斜性（增加新的工厂和产品族容易，增加新的产品等级结构麻烦）
UE4实践
一个简单的怪物生成器，不死族地带生成不死组怪物，哥布林地带生成哥布林怪物；
怪物分别由士兵和弓箭手
抽象产品族（怪物）
// 抽象产品族类 —— 怪物
UCLASS(Abstract)
class DESIGNPATTERNS_API UMonster : public UObject
{
GENERATED_BODY()
public:
virtual void ShowInfo() { check(0 && "You must override this"); }
};抽象产品（怪物士兵、怪物弓箭手）
// 抽象产品类、具体产品族 —— 怪物士兵
UCLASS(Blueprintable, BlueprintType)
class DESIGNPATTERNS_API UMonsterSoldier : public UMonster
{
GENERATED_BODY()
public:
virtual void ShowInfo() override {
UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__" This is a Monster Soldier"));
}
};
// 抽象产品类、具体产品族 —— 怪物弓箭手
UCLASS(Blueprintable, BlueprintType)
class DESIGNPATTERNS_API UMonsterArcher : public UMonster
{
GENERATED_BODY()
public:
virtual void ShowInfo() override {
UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__" This is a Monster Archer"));
}
};具体产品类（骷髅士兵、骷髅弓箭手、哥布林士兵、哥布林弓箭手）
// 具体产品类 —— 怪物士兵 —— 骷髅士兵
UCLASS(Blueprintable, BlueprintType)
class DESIGNPATTERNS_API UUndeadSkeletonSoldier : public UMonsterSoldier
{
GENERATED_BODY()
public:
virtual void ShowInfo() override {
UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__" This is a Undead Skeleton Soldier"));
}
};
// 具体产品类 —— 怪物士兵 —— 哥布林士兵
UCLASS(Blueprintable, BlueprintType)
class DESIGNPATTERNS_API UGoblinSoldier : public UMonsterSoldier
{
GENERATED_BODY()
public:
virtual void ShowInfo() override {
UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__" This is a Goblin Soldier"));
}
};
// 具体产品类 —— 怪物弓箭手 —— 骷髅弓箭手
UCLASS(Blueprintable, BlueprintType)
class DESIGNPATTERNS_API UUndeadSkeletonArcher : public UMonsterArcher
{
GENERATED_BODY()
public:
virtual void ShowInfo() override {
UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__" This is a Undead Skeleton Archer"));
}
};
// 具体产品类 —— 怪物弓箭手 —— 哥布林弓箭手
UCLASS(Blueprintable, BlueprintType)
class DESIGNPATTERNS_API UGoblinArcher : public UMonsterArcher
{
GENERATED_BODY()
public:
virtual void ShowInfo() override {
UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__" This is a Goblin Archer"));
}
};抽象工厂类-怪物生成器
// 抽象工厂类 —— 怪物生成器
UCLASS(Abstract)
class DESIGNPATTERNS_API UMonsterFactory : public UObject
{
GENERATED_BODY()
public:
// 生成士兵
virtual UMonsterSoldier* CreateMonsterSoldier() {
check(0 && "You must override this");
return nullptr;
}
// 生成弓箭手
virtual UMonsterArcher* CreateMonsterArcher(){
check(0 && "You must override this");
return nullptr;
}
};具体工厂类-不死族怪物生成器
// 具体工厂类 —— 不死族怪物生成器
UCLASS(Blueprintable, BlueprintType)
class DESIGNPATTERNS_API UUndeadMonsterFactory : public UMonsterFactory
{
GENERATED_BODY()
public:
// 生成骷髅士兵
virtual UMonsterSoldier* CreateMonsterSoldier() override {
return NewObject(); // 实际使用 SpawnActor
}
// 生成骷髅弓箭手
virtual UMonsterArcher* CreateMonsterArcher() override {
return NewObject();
}
}; 具体工厂类-哥布林怪物生成器
// 具体工厂类 —— 哥布林怪物生成器
UCLASS(Blueprintable, BlueprintType)
class DESIGNPATTERNS_API UGoblinMonsterFactory : public UMonsterFactory
{
GENERATED_BODY()
public:
// 生成哥布林士兵
virtual UMonsterSoldier* CreateMonsterSoldier() override {
return NewObject(); // 实际使用 SpawnActor
}
// 生成哥布林弓箭手
virtual UMonsterArcher* CreateMonsterArcher() override {
return NewObject();
}
}; 测试
// 调用测试用的Actor
UCLASS()
class DESIGNPATTERNS_API AMonsterGenerator : public AActor
{
GENERATED_BODY()
public:
void BeginPlay() override {
// 不死族地带区域 生成怪物
UUndeadMonsterFactory* UndeadMonsterFactory = NewObject();
UndeadMonsterFactory->CreateMonsterSoldier()->ShowInfo();
UndeadMonsterFactory->CreateMonsterArcher()->ShowInfo();
// 哥布林地带生成 怪物
UGoblinMonsterFactory* GoblinMonsterFactory = NewObject();
GoblinMonsterFactory->CreateMonsterSoldier()->ShowInfo();
GoblinMonsterFactory->CreateMonsterArcher()->ShowInfo();
}
}; LogTemp: Warning: UUndeadSkeletonSoldier::ShowInfo This is a Undead Skeleton Soldier
LogTemp: Warning: UUndeadSkeletonArcher::ShowInfo This is a Undead Skeleton Archer
LogTemp: Warning: UGoblinSoldier::ShowInfo This is a Goblin Soldier
LogTemp: Warning: UGoblinArcher::ShowInfo This is a Goblin Archer