学习abstract factory笔记

abstract factory.感觉是个很玄的名字，即使在我写学习笔记的时候，我也因为缺少现实中的实践而对其了解不深。^^希望.... 多指正
Name:
   abstract factory
Addressed Problem:
   提供对同1种相关对象的创建。比如在程序里面，希望根据用户配置来设置UI方案，比如方案1和2，对应的UI也存在2套不同的实现类，比如对于ScrollBar,有CScrollBar1和CScrollBar2，都继承自ScrollBar。也许在程序里面有很多这样的类。这样你在应用UI实例化类时就必须要选择比如
IScrollBar* pScrollBar = NULL;
if (_use_ui_1)
   pScrollBar = new CScrollBar1;
else
   pScrollBar = new CScrollBar2;
也许你这样感觉没多大关系，但想象下，在程序的多处都存在这样的选择，为什么我不选择一种less error phone的方法呢？比如
pScrollBar = Create(...);
这样一种简单的方式呢？而且上面的写法也引进了1个避短，也就是在产生pScrollBar时，涉及到了具体的实现类，这在面向对象这种program to interface这样的语言中是很忌讳的事情。比如，在加种UI方案，也许你会再写个else,这样等于自己把自己往火堆里面推。你是一个勤奋的程序员，但不是个优秀的程序员^^.也许有人会说，我可以利用prototype这样的方式来啊。这样，在程序的外面配置一下每个类的prototype就可以了，或许也可以用object factory啊，都可以（^^似乎是哦，我也没学过这2个的说）解决上面的问题，一个通过DoClone类似的，1个通过ID或其他的，其实在应用上面的2种时，自然的导出了abstract factory.为什么呢，因为上面的2种，你都需要设置多个的原型或ID。比如也许在CUIManager的构造里面写贼大的if
if (_use_ui_1)
{
    ...//设置UI_1下所有的prototype
}
else
{
    ...//设置UI_2下所有的prototype
}
也许在将来的莫天，在加上UI_3,则。再写个if.也许大家可能会想，我在应用ui时，我就知道了所要创建的对象，为什么我不把上面宝装一下改成：
if (_use_ui_1)
//设置factory_1
else
//设置factory_2
然后在抽象出来的IFactory里面提供创建这些UI Class的方法，比如，CreateScrollBase.等等，这样就有了abstract factory 的雏形。
基础实现
/*
测试abstract factory模式
*/

class IScrollWindow
{
public:
virtual void DrawScroll(void) = 0;
};

class IListWindow
{
public:
virtual void DrawList(void) = 0;
};

class ICreateWindowFactory
{
public:
virtual IScrollWindow* CreateScrollWindow(void) = 0;

virtual IListWindow* CreateListWindow(void) = 0;
};

class CBlueWindowFactory:
public ICreateWindowFactory
{
class CBlueScrollWindow:
  public IScrollWindow
{
public:
  virtual void DrawScroll(void)
  {
   std::cout << "draw blue scroll" << std::endl;
  }
};

class CBlueListWindow:
  public IListWindow
{
public:
  virtual void DrawList(void)
  {
   std::cout << "draw blue list" << std::endl;
  }
};
public:
virtual IScrollWindow* CreateScrollWindow(void)
{
  return new CBlueScrollWindow;
}

virtual IListWindow* CreateListWindow(void)
{
return new CBlueListWindow;
}
};

class CRedWindowFactory:
public ICreateWindowFactory
{
class CRedScrollWindow:
  public IScrollWindow
{
public:
  virtual void DrawScroll(void)
  {
   std::cout << "draw red scroll" << std::endl;
  }
};

class CRedListWindow:
  public IListWindow
{
public:
  virtual void DrawList(void)
  {
   std::cout << "draw red list" << std::endl;
  }
};
public:
virtual IScrollWindow* CreateScrollWindow(void)
{
  return new CRedScrollWindow;
}

virtual IListWindow* CreateListWindow(void)
{
return new CRedListWindow;
}
};
在需要用的地方，就可以这样：
ICreateWindowFactory* pCreateWindow1 = new CBlueWindowFactory;

pCreateWindow1->CreateListWindow()->DrawList();
pCreateWindow1->CreateScrollWindow()->DrawScroll();
假如需要用不同的工厂，则更换不会影响到调用处的代码。因为掉用工厂的地方是面向接口的。其实abstract factory的理念应该是比较简单的(^^瞎猜的).基本讲完了什么是抽象类工厂，他要解决的一些问题以及怎么解决和1个小而乱的demo代码段。下面来看下我们怎么泛化这个类工厂，这个会涉及到loki里面的具体实现，大家要加满油啊，因为泛化类工厂是一件不容易的事情啊。

泛化_1
首先，(^^这部分我也不是很懂)要泛化的是abstract factory的接口，就象上面的CreateScrollWindow和CreateListWindow，在泛化时需要的信息是要创建的同1组对象的相关接口比如IScrollBar,IList等等，在loki里面，要为1个类泛化1组接口，可以通过GenScatterHierarchy来将unit应用到typelist里的每1个类型，并将该类从unit<type>派生，从而得到1组接口。GenScatterHierarchy做了什么呢，他产生了啥呢？具体的可以看morden c++里面的实现。通过GenScatterHierarchy我们得到了我们要得1组接口。下面是loki里面对这个得相关实现
template <class T>
class AbstractFactoryUnit
{
public:
    virtual T* DoCreate(Type2Type<T>) = 0;
    virtual ~AbstractFactoryUnit() {}
};
可以看到，上面定义了2个函数，而这个类就是我上面说得调用GenScatterHierarchy时，具现化时对typelist得每个类型应用得template类，而最后产生得也将是类似AbstractFactoryUnit<IScrollBar>的类，我们具体的抽象工厂从这些派生。至于pure dctor这个大家应该都知道啥作用。下面来看Abstract Factory 的泛化：

template
<
    class TList,
    template <class> class Unit = AbstractFactoryUnit
>
class AbstractFactory : public GenScatterHierarchy<TList, Unit>
{
public:
     typedef TList ProductList;

     template <class T> T* Create()
     {
        Unit<T>& unit = *this;
        return unit.DoCreate(Type2Type<T>());
     }
};
可以看到这个即由GenScatterHierarchy来得到了我们想要的东西。提供了Create的模板函数，使得我们可以象这样factory.Create<IScrollBar>()的方便形势来调用。ProductList是对于抽象工厂要创建的类型的重命名。方便后面在产生实际的类型时，获取对应的类型信息，对于DoCreate的参数，大家应该都明白这是重载用的，那用在哪里呢？下面会介绍。

泛化_2
在辛苦介绍完泛化抽象工厂的接口后，我们可以通过类似的方式来定义1个abstract factory的接口
Loki:: AbstractFactory<LOKI_TYPELIST_2(IScrollBar,IListWindow)>
下面我们来介绍最后的，我们怎么来提供抽象工厂的实现，首先是对象的创建，loki里面提供了默认的创建的方法，当然我们可以修改或用特化的版本来做选择。
template <class ConcreteProduct, class Base>
class OpNewFactoryUnit : public Base
{
     typedef typename Base::ProductList BaseProductList;

protected:
     typedef typename BaseProductList::Tail ProductList;

public:
     typedef typename BaseProductList::Head AbstractProduct;
     ConcreteProduct* DoCreate(Type2Type<AbstractProduct>)
     {
          return new ConcreteProduct;
     }
};

可以看到DoCreate是我们的核心部分，里面调用了new来创建对象。而这里也让我们看到这应该是上面创建对象的重载。而Type2Type的作用正是在这里体现作用，因为c++无法通过函数返回值来重载不同的对象。也许你会看到上面的一些类型定义，包括OpNewFactoryUnit的2个模板参数，第2个模板参数是实现GenLinearHierarchy必备的GenLinearHierarchy和上面的GenScatterHierarchy的核心思想一样，都是通过具现化来实现的，不过GenLinearHierarchy产生的是线性的继承体系，中间夹杂着比如OpNewFactoryUnit<IScrollBar,GenLinearHierarchy<...> >这样的形势。下面来看下抽象工程的具体实现的泛化，联系起来就能对上面的理解了
template
<
    class AbstractFact,
    template <class, class> class Creator = OpNewFactoryUnit,
    class TList = typename AbstractFact::ProductList
>
class ConcreteFactory
     : public GenLinearHierarchy<
     typename TL::Reverse<TList>::Result, Creator, AbstractFact>
{
public:
    typedef typename AbstractFact::ProductList ProductList;
    typedef TList ConcreteProductList;
};
可以看到ConcreteFactory由GenLinearHierarchy来驱动产生我们想要的，本来这个贴图比较明朗点，但我懒的画，哈哈。从GenLinearHierarchy的参数来看，第1个是具体的实现类的typelist,比如LOKI_TYPELIST2(CScrollBar_1,CListWindow_1),至于为什么要对类型做reverse操作，因为在类的基础体系产生后，typelist的第1个元素，在继承体系是由下往上的，而于上面由OpNewFactoryUnit等定义的ProductList的Head定义的自上往下的是相反的，所以这里应用了reverse操作。Creator就是上面的OpNewFactoryUnit或你自定义的元素。并在具现化是，应用typelist的每个类型。AbstractFact是继承体现的最顶端，这个应该很明显，就是上面定义的AbstractFactory,这样啥都明确了，具体的接口，对接口的函数的重载都已经泛化完成。下面是（^^睡死了，睡觉去了，简单从便，上面均未调试哦).至于为什么会把第3个参数默认为抽象类工厂接口的ProductList，这个和loki用基于prototype的Creator有关系。。(^^俺是菜鸟，就只能到这里了)
对abstract factory的看法，优点在上面的已经说过了，确定在，我们要添加1种对象的创建时，都要去修改接口的定义，当然后面的泛化也为我们解决了些问题，但泛化对于参数的传递不怎么好用，可以通过提供新的OpNewFactoryUnit来适当解决。
                                                    agerlis.2007.2.10 0:22

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