【设计模式攻略】创建型模式之Factory method模式

概要

之前讨论过行为型模式之一的Template method模式，而Factory method模式其实是Template method模式在Factory场景（创建对象）下的一种应用形式。对Template method模式的定义是 在基类中为算法框架定义方法，通过该方法去调用子类中封装的算法各个步骤的具体实现，那么Factory method模式呢？其实就是一种具体的应用，我对它的定义是，在基类工厂中定义对象创建的总体框架逻辑，子类工厂中实现具体对象创建的步骤，然后通过基类方法去调用子类中封装的实际创建步骤。

目的

用户可以忽略对象具体实例化的逻辑过程，通过调用统一的接口来进行对象实例化，同时解除调用方与具体对象间的耦合，使调用者只依赖于抽象。（所有Factory模式的目的应该都一样）

实例

Factory method模式最基本的实现，如下：

class AbstractObject {};

class ConcreteObjectA : public AbstractObject {};
class ConcreteObjectB : public AbstractObject {};
class ConcreteObjectNULL : public AbstractObject {};
     
class Factory {
public:
     virtual AbstractObject* do_create() = 0;
     AbstractObject* create_object() {
          return      this->do_create();
     }
};

class FactoryA :public Factory{
public:
     virtual AbstractObject* do_create() {
          return new      ConcreteObjectA;
     }     
};

class FactoryB :public Factory{
public:
     virtual AbstractObject* do_create() {
          return new      ConcreteObjectB;
     }     
};

各个子类重写do_create方法来负责具体对象的创建，基类提供方法do_create方法来作为统一的对象创建接口。具体使用如下：

Factory* factory = new FactoryA;
AbstractObject* obj = factory->create_object();      // 获得ConcreteObjectA对象

看到这里，也许有人会问，这样做有什么实际的意义吗？不是把简单问题复杂化了吗？如果代码真的只是这样的话，确实是过于复杂化了。但是现实问题往往不是这么简单的，会有很多额外的需求。比如，我们假设所有对象具体有initialize方法，在对象创建同时需要保证initialize方法被调用来进行正常的初始化，又比如可能我们需要对ConcreteObjectA创建时添加额外的逻辑判断，等等等等，不同的对象创建初始化过程会接踵而至。基于上面的实现，我们简单扩展下就可以满足需求：

class AbstractObject {
public:
     virtual void initialize() {}     
};

class Factory {
public:
     virtual AbstractObject* do_create() = 0;
     AbstractObject* create_object() {
          AbstractObject* obj = this->do_create();
          obj->initialize();
          return      obj;
     }
};

class FactoryA :public Factory{
public:
     virtual AbstractObject* do_create() {
          bool isOk = true;
          // isOk = ...any judgement
          if (isOk)  
               return new      ConcreteObjectA;
          return new ConcreteObjectNULL;
     }     
};

而可以稍微想象一下，如果我们把所有创建逻辑都耦合在一个Factory类中时，会给以后的扩展带来很多麻烦。

应用

可以看出，Factory method是Template method模式的一种特例或一种应用方式。关于Template method模式请参考：

【设计模式攻略】行为型模式之Template Method模式