Cocos2d-x3.2与设计模式(一)创建型模式之ABSTRACT FACTORY(抽象工厂)--对象创建型模式

   在本篇文章中，我将讲解抽象工厂模式以及结合Cocos2d-x3.2中某些源码来作为实例说明。

   1.模式定义

      在基类中定义一系列只有名称而没有实现的接口，具体实现需要在其子类中定义。或者在基类中定义一系列有名称且有简单实现的接口，具体实现还是需要在其子类中定义。抽象工厂模式可能会用工厂方法(Factory Method)或原型模式(Prototype)模式来实现。也就是说在一种模式的实现中可以应用其他设计模式，所以当你学习时，不能死背一种模式，而应该把多种模式结合起来理解。这会使得我们在平常写代码中能合理利用多种设计模式。

     在C++中实现，通常把接口定义为虚函数，这是为了用父类指针指向子类后能动态执行，这样实现比较灵活。在C++中也可以把接口定义为非虚函数，这样就需要用该类的指针来指向它来执行操作。至于上面所说的只有名称没有实现的接口就是用纯虚函数来实现的。

     下面我就用代码1来说明一下。

      代码1：

class baseFactory
{
  public:
  virtual Type function1(Parameters A) =0;

};
class subclassFactory1:public baseFactory
{
public:
 virtual Type function1(Parameters A)
 {
   具体实现1...
 }
};
class subclassFactory2:public baseFactory
{
public:
 virtual Type function2(Parameters A)
 {
   具体实现2...
 }
};

    为什么在subclassFactory1中的function1也为虚函数，这是因为 subclassFactory1也有可能是其他类的父类，这样方便用父类指针指向子类后能动态执行。

    从代码1我们可以看出，一个基类衍生出了多个子类，并且具体实现是与该子类有关而不是与基类有关。这样我们在编写一个系统时就可以设置一个统一备置，而每个子类就可以自由发挥地实现自己想要实现的效果了。在我们生活中，车就是一个基类，它配置好了参数，然后不同厂商生产不同品牌且性能不同的车。不同品牌的车就是车的子类了，不同厂商可以根据自己喜好来设计生产车。

   2.模式应用场景

      1.一个系统要独立于它的产品的创建、组合和表示时。

      2.一个系统要有多个产品系列中的一个来配置时。

      3.当你要强调一系列的相关的产品对象设计以便进行联合使用时。

      4.当你提供一个产品类库，而只想显示他们的接口而不是实现时。

   3.模式在Cocos2d-x3.2中的应用

      在Cocos2d-x3.2中应用这种模式的大多是xxxProtocol类，这些类声明在...\cocos2d\cocos\base\CCProtocols.h目录下，大家可以去看看。

      那接下来我就以TextureProtocol作为例子来讲解。

      我们先看看TextureProtocal的源码，代码2。

      代码2：

class CC_DLL TextureProtocol : public BlendProtocol
{
public:
    virtual ~TextureProtocol() {}
    virtual Texture2D* getTexture() const = 0;
    virtual void setTexture(Texture2D *texture) = 0;
};

     在代码2中，我们可以看到TextureProtocol继承了BlendProtocol，BlendProtocl的声明如代码3。

     代码3：

class CC_DLL BlendProtocol
{
public:
    virtual ~BlendProtocol() {}
    virtual void setBlendFunc(const BlendFunc &blendFunc) = 0;
    virtual const BlendFunc &getBlendFunc() const = 0;
};

    那我们为什么不以 BlendProtocol来讲解，而是用 TextureProtocol来说明？当我们追寻 BlendProtocol的setBlendFun

c或getBlendFunc的具体在那个些子类中实现时，就会发现这个两个接口只在Sprite类中实现了而没有在其他子类中实现，这太没有代表性。所以我们用TextureProtocol来讲解。

    那么我们现在就追寻TextureProtocol中的setTexture具体在哪些子类实现。在Visual Studio环境下点击右键转到定义，得到的结果如图1。

    图1：

  

    从图1中，我们可以看到Sprite、ParticleSystem、SpriteBatchNode等等都继承了TextureProtocol，并且都按各自需求实现了setTexture接口。这里我们就看到了这种设计模式的优点了，即基类配置参数，子类按照自己需要实现，各个子类的实现相互独立。

    那接下来，我们也就setTexture在Sprite和ParticleSystem中的实现，如代码4和代码5。

    代码4：

void Sprite::setTexture(Texture2D *texture)
{
    // If batchnode, then texture id should be the same
    CCASSERT(! _batchNode || texture->getName() == _batchNode->getTexture()->getName(), "CCSprite: Batched sprites should use the same texture as the batchnode");
    // accept texture==nil as argument
    CCASSERT( !texture || dynamic_cast<Texture2D*>(texture), "setTexture expects a Texture2D. Invalid argument");

    if (texture == nullptr)
    {
        // Gets the texture by key firstly.
        texture = Director::getInstance()->getTextureCache()->getTextureForKey(CC_2x2_WHITE_IMAGE_KEY);

        // If texture wasn't in cache, create it from RAW data.
        if (texture == nullptr)
        {
            Image* image = new Image();
            bool isOK = image->initWithRawData(cc_2x2_white_image, sizeof(cc_2x2_white_image), 2, 2, 8);
            CC_UNUSED_PARAM(isOK);
            CCASSERT(isOK, "The 2x2 empty texture was created unsuccessfully.");

            texture = Director::getInstance()->getTextureCache()->addImage(image, CC_2x2_WHITE_IMAGE_KEY);
            CC_SAFE_RELEASE(image);
        }
    }
    if (!_batchNode && _texture != texture)
    {
        CC_SAFE_RETAIN(texture);
        CC_SAFE_RELEASE(_texture);
        _texture = texture;
        updateBlendFunc();
    }
}

       代码5：

void ParticleSystem::setTexture(Texture2D* var)
{
    if (_texture != var)
    {
        CC_SAFE_RETAIN(var);
        CC_SAFE_RELEASE(_texture);
        _texture = var;
        updateBlendFunc();
    }
}

    从代码4和5中，我们看到了setTexture在各个子类中按需求实现的。

   4.模式结构与参与者

      此模式的结构如图2。

      图2：

                            

     1.AbstractFactory()

       声明一个创建抽象产品对象的操作接口。在这里没有调用Sprite、ParticleSystem的操作接口。

     2.ConcreteFactory()

       实现创建具体产品对象的操作。在这里没有调用Sprite、ParticleSystem的操作。

     3.AbstractProduct(TextureProtocol)

       为一类产品对象声明一个接口。在这里为TextureProtocol。

     4.ConcreteProduct(Sprite、ParticleSystem...)

       定义一个将被相应的具体工厂创建的产品对象。实现AbstractProduct接口。在这里为Sprite、ParticleSystem...。

        5.Client

       仅使用有AbstractFactory和AbstractProduct类声明的接口。

   5.模式的优缺点

      优点：在基类声明同一接口，在不同子类中按照各自需要来实现，分离了具体的类。这使得在调用处可以方便切

                 换到不同的实现类。

      缺点：难于在基类中添加新的接口来支持新的类，因为这需要在每个子类中添加新的接口的定义，代码量大。

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