C++设计模式笔记（09) - Abstract Factory 抽象工厂

• C++设计模式笔记（08) - Factory Method工厂方法:
  https://blog.csdn.net/mofan6930/article/details/104605165
• C++设计模式笔记（10) - Prototype 原型模式:
  https://blog.csdn.net/mofan6930/article/details/104998680

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• 参考书籍：
  《设计模式：可复用面向对象软件的基础》
  
  《Head First 设计模式》
  

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• 参考课程：《C++设计模式》-李建忠
  

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1.动机（Motivation）

▷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.模式定义

提供一个接口，让该接口负责创建一系列“相关或者相互依赖的对象”，无需指定它们具体的类。
　　　　　　　　　　　　　——《设计模式：可复用面向对象软件的基础》

3.结构（Structure）

4.要点总结

▷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。

▷“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。

▷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。

5.《Head First 设计模式》实例的C++实现

场景:参照书籍-在建立披萨店之后，我们打算成立分店，建立不同风味的披萨店！　　　　　　　

• 抽象原料工厂

//PizzaIngredientFactory.h
//定义抽象原料工厂
//每个原料都对有一个对应的方法创建该原料
#ifndef ABSTRACT_FACTORY_PIZZAINGREDIENTFACTORY_H
#define ABSTRACT_FACTORY_PIZZAINGREDIENTFACTORY_H

#include "Dough.h"
#include "Sauce.h"

class PizzaIngredientFactory {
public:
    PizzaIngredientFactory() = default;
    ~PizzaIngredientFactory() = default;
    virtual Dough* createDough() ;
    virtual Sauce* createSauce() ;
};

#endif //ABSTRACT_FACTORY_PIZZAINGREDIENTFACTORY_H

//PizzaIngredientFactory.cpp

#include "PizzaIngredientFactory.h"

Dough *PizzaIngredientFactory::createDough() {
    return nullptr;
}

Sauce *PizzaIngredientFactory::createSauce() {
}

• 纽约原料工厂

//NYPizzaIngredientFactory.h
//纽约比萨原料工厂
#ifndef ABSTRACT_FACTORY_NYPIZZAINGREDIENTFACTORY_H
#define ABSTRACT_FACTORY_NYPIZZAINGREDIENTFACTORY_H


#include "PizzaIngredientFactory.h"

class NYPizzaIngredientFactory : public PizzaIngredientFactory{
public:
    NYPizzaIngredientFactory() = default;
    ~NYPizzaIngredientFactory() = default;
    Dough* createDough() override;
    Sauce* createSauce() override;
};

#endif //ABSTRACT_FACTORY_NYPIZZAINGREDIENTFACTORY_H

//NYPizzaIngredientFactory.cpp

#include "NYPizzaIngredientFactory.h"
#include "ThinDough.h"
#include "MarinaraSauce.h"

Dough* NYPizzaIngredientFactory::createDough()  {
    return new ThinDough();
}

Sauce *NYPizzaIngredientFactory::createSauce() {
    return new MarinaraSauce();
}

• 面团

//Dough.h

#ifndef ABSTRACT_FACTORY_DOUGH_H
#define ABSTRACT_FACTORY_DOUGH_H

class Dough {
public:
    Dough() = default;
    ~Dough() = default;
};

#endif //ABSTRACT_FACTORY_DOUGH_H

• 酱

//Sauce.h

#ifndef ABSTRACT_FACTORY_SAUCE_H
#define ABSTRACT_FACTORY_SAUCE_H

class Sauce {
public:
    Sauce() = default;
    ~Sauce() = default;
};

#endif //ABSTRACT_FACTORY_SAUCE_H

• 薄面团

//ThinDough.h

#ifndef ABSTRACT_FACTORY_THINDOUGH_H
#define ABSTRACT_FACTORY_THINDOUGH_H

#include "Dough.h"

class ThinDough : public Dough{
public:
    ThinDough();
    ~ThinDough();
};

#endif //ABSTRACT_FACTORY_THINDOUGH_H

ThinDough.cpp

#include 
#include "ThinDough.h"

ThinDough::ThinDough() {
    std::cout << "ThinDough材料将准备就绪...完成" << std::endl;
}

ThinDough::~ThinDough() = default;

• 意式番茄罗勒酱

//MarinaraSauce.h

#ifndef ABSTRACT_FACTORY_MARINARASAUCE_H
#define ABSTRACT_FACTORY_MARINARASAUCE_H

#include "Sauce.h"

class MarinaraSauce : public Sauce{
public:
    MarinaraSauce();
    ~MarinaraSauce() = default;
};

#endif //ABSTRACT_FACTORY_MARINARASAUCE_H

//MarinaraSauce.cpp

#include 
#include "MarinaraSauce.h"

MarinaraSauce::MarinaraSauce() {
    std::cout << "MarinaraSauce将准备好...完成" << std::endl;
}

• 抽象比萨类

//Pizza.h
//抽象 比萨 类

#ifndef ABSTRACT_FACTORY_PIZZA_H
#define ABSTRACT_FACTORY_PIZZA_H

#include 
#include "Dough.h"
#include "Sauce.h"
#include "PizzaIngredientFactory.h"

class Pizza {
public:
    std::string name;
    Dough* dough{};
    Sauce* sauce{};

    Pizza() = default;
    ~Pizza() = default;

    virtual void prepare();
    virtual void bake();
    virtual void cut();
    virtual void box();
    std::string getName();
    void setName(std::string n_name);
    static std::string toStr();    //这是打印比萨的代码
};

#endif //ABSTRACT_FACTORY_PIZZA_H

//Pizza.cpp

#include "Pizza.h"
#include 
#include 

void Pizza::bake() {
    std::cout << "在350烘烤25分钟" << std::endl;
}

void Pizza::cut() {
    std::cout << "将比萨切成对角" << std::endl;
}

void Pizza::box() {
    std::cout << "将比萨放入比萨店的官方包装盒" << std::endl;
}

std::string Pizza::getName() {
    return name;
}

void Pizza::setName(std::string n_name) {
    this->name = std::move(n_name);
}

std::string Pizza::toStr() {
    return "";
}

void Pizza::prepare() {
}

• 芝士比萨

//CheesePizza.h
#ifndef ABSTRACT_FACTORY_CHEESEPIZZA_H
#define ABSTRACT_FACTORY_CHEESEPIZZA_H

#include "Pizza.h"

class CheesePizza : public Pizza{
public:
    CheesePizza() = default;
    ~CheesePizza() = default;
    explicit CheesePizza(PizzaIngredientFactory* i_ingredientFactory);
    void prepare() override ;

private:
    PizzaIngredientFactory* ingredientFactory{};
};

#endif //ABSTRACT_FACTORY_CHEESEPIZZA_H

//CheesePizza.cpp

#include 
#include "CheesePizza.h"

CheesePizza::CheesePizza(PizzaIngredientFactory* i_ingredientFactory)
{
    this->ingredientFactory = i_ingredientFactory;
}

void CheesePizza::prepare() {
    std::cout << "准备 " << name << std::endl;
    dough = ingredientFactory->createDough();
    sauce = ingredientFactory->createSauce();
}

• 抽象 比萨店 类

//NYPizzaStore.h

#ifndef ABSTRACT_FACTORY_NYPIZZASTORE_H
#define ABSTRACT_FACTORY_NYPIZZASTORE_H

#include "PizzaStore.h"
#include 

class NYPizzaStore : public PizzaStore{
public:
    NYPizzaStore() = default;
    ~NYPizzaStore() = default;
    Pizza* createPizza(std::string type) override;
};

#endif //ABSTRACT_FACTO

//NYPizzaStore.cpp

#include "NYPizzaStore.h"
#include "PizzaIngredientFactory.h"
#include "NYPizzaIngredientFactory.h"
#include "CheesePizza.h"

Pizza* NYPizzaStore::createPizza(std::string type) {
    Pizza* pizza = nullptr;
    PizzaIngredientFactory* ingredientFactory = new NYPizzaIngredientFactory();

    if(type == "cheese"){
        pizza = new CheesePizza(ingredientFactory);
        pizza->setName("纽约风格奶酪比萨饼");
    }
    return pizza;
}

• 纽约比萨店

//NYPizzaStore.h

#ifndef ABSTRACT_FACTORY_NYPIZZASTORE_H
#define ABSTRACT_FACTORY_NYPIZZASTORE_H

#include "PizzaStore.h"
#include 

class NYPizzaStore : public PizzaStore{
public:
    NYPizzaStore() = default;
    ~NYPizzaStore() = default;
    Pizza* createPizza(std::string type) override;
};

#endif //ABSTRACT_FACTO

//NYPizzaStore.cpp

#include "NYPizzaStore.h"
#include "PizzaIngredientFactory.h"
#include "NYPizzaIngredientFactory.h"
#include "CheesePizza.h"

Pizza* NYPizzaStore::createPizza(std::string type) {
    Pizza* pizza = nullptr;
    PizzaIngredientFactory* ingredientFactory = new NYPizzaIngredientFactory();

    if(type == "cheese"){
        pizza = new CheesePizza(ingredientFactory);
        pizza->setName("纽约风格奶酪比萨饼");
    }
    return pizza;
}

• 测试

//main.cpp
#include 
#include "NYPizzaStore.h"

int main() {
    PizzaStore* NYPizzaStore = new class NYPizzaStore();
    NYPizzaStore->oderPizza("cheese");
}

• 显示结果:
  

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