工厂模式
一、动机
1.在软件系统中,经常面临着创建对象的工作;由于需求的变化,需要创建的对象的具体类型经常变化。
2.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“具体对象创建工作”的紧耦合?
二、介绍
意图: 定义一个创建对象的接口,让其子类自己决定实例化哪一个工厂类,工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。
主要解决: 主要解决接口选择的问题。
何时使用: 我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。
如何解决: 让其子类实现工厂接口,返回的也是一个抽象的产品。
关键代码: 创建过程在其子类执行。
应用实例: 1、您需要一辆汽车,可以直接从工厂里面提货,而不用去管这辆汽车是怎么做出来的,以及这个汽车里面的具体实现。
优点: 1、一个调用者想创建一个对象,只要知道其名称就可以了。 2、扩展性高,如果想增加一个产品,只要扩展一个工厂类就可以。 3、屏蔽产品的具体实现,调用者只关心产品的接口。
缺点: 每次增加一个产品时,都需要增加一个具体类和对象实现工厂,使得系统中类的个数成倍增加,在一定程度上增加了系统的复杂度,同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。
使用场景: 1、日志记录器:记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等,用户可以选择记录日志到什么地方。 2、数据库访问,当用户不知道最后系统采用哪一类数据库,以及数据库可能有变化时。 3、设计一个连接服务器的框架,需要三个协议,“POP3”、“IMAP”、“HTTP”,可以把这三个作为产品类,共同实现一个接口。
注意事项: 作为一种创建类模式,在任何需要生成复杂对象的地方,都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式,而简单对象,特别是只需要通过 new 就可以完成创建的对象,无需使用工厂模式。如果使用工厂模式,就需要引入一个工厂类,会增加系统的复杂度。
三、结构
四、要点总结
1.Factory Method模式用于隔离类对象的使用者和具体类型之间的耦合关系。面对一个经常变化的具体类型,紧耦合关系(new)会导致软件的脆弱。
2.Factory Method模式通过面向对象的手法,将所要创建的具体对象工作延迟到子类,从而实现一种扩展(而非更改)的策略,较好地解决了这种紧耦合关系。
3.Factory Method模式解决“单个对象”的需求变化。缺点在于要求创建方法/参数相同
五、代码展示
//抽象类 class ISplitter{ public: virtual void split()=0; virtual ~ISplitter(){} }; //工厂基类 class SplitterFactory{ public: virtual ISplitter* CreateSplitter()=0; virtual ~SplitterFactory(){} }; //具体类 class BinarySplitter : public ISplitter{ }; class TxtSplitter: public ISplitter{ }; class PictureSplitter: public ISplitter{ }; class VideoSplitter: public ISplitter{ }; //具体工厂 class BinarySplitterFactory: public SplitterFactory{ public: virtual ISplitter* CreateSplitter(){ return new BinarySplitter(); } }; class TxtSplitterFactory: public SplitterFactory{ public: virtual ISplitter* CreateSplitter(){ return new TxtSplitter(); } }; class PictureSplitterFactory: public SplitterFactory{ public: virtual ISplitter* CreateSplitter(){ return new PictureSplitter(); } }; class VideoSplitterFactory: public SplitterFactory{ public: virtual ISplitter* CreateSplitter(){ return new VideoSplitter(); } }; class MainForm { SplitterFactory* factory;//工厂 public: MainForm(SplitterFactory* factory){ this->factory=factory; } void Button1_Click(){ ISplitter * splitter= factory->CreateSplitter(); //多态new splitter->split(); } };