芯耀
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上篇文章，介紹了《大話(huà)設(shè)計(jì)模式》的第7章——代理模式。
本篇，來(lái)介紹《大話(huà)設(shè)計(jì)模式》的第8章——工廠方法模式。并通過(guò)C++代碼實(shí)現(xiàn)實(shí)例代碼的功能。
1 工廠方法模式
工廠方法模式（Factory Method）：定義了一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的接口，讓子類(lèi)決定實(shí)例化哪一個(gè)類(lèi)。
工廠方法使一個(gè)類(lèi)的實(shí)例化延遲到了子類(lèi)。
工廠方法模式的類(lèi)圖如下：
- Product：產(chǎn)品類(lèi)，定義工廠方法所建立的對(duì)象的接口ConcreateProduct：具體產(chǎn)品類(lèi)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品類(lèi)的接口Creater：創(chuàng)造者類(lèi)，聲明工廠方法，返回一個(gè)產(chǎn)品類(lèi)的對(duì)象ConcreateCreater：具體創(chuàng)造者類(lèi)，重新定義工廠方法，來(lái)返回一個(gè)具體產(chǎn)品
2 實(shí)例
背景：書(shū)中小故事，小菜的同班同學(xué)薛磊風(fēng)，一直學(xué)雷鋒做好事幫助一個(gè)老人，但最近被車(chē)撞住院了，就委托其他同學(xué)繼續(xù)幫他做好事。可以是多個(gè)同學(xué)都去，例如學(xué)雷鋒的大學(xué)1、學(xué)雷鋒的大學(xué)2、學(xué)雷鋒的大學(xué)n，當(dāng)然也可以是志愿者去。
題目：用代碼的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)雷鋒做好事
2.1 版本一：類(lèi)繼承
版本一的實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，僅使用類(lèi)繼續(xù)的思想，讓學(xué)雷鋒的大學(xué)生，繼承雷鋒做好事的具體事項(xiàng)即可。
2.1.1 雷鋒類(lèi)與大學(xué)生類(lèi)
這里需要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)類(lèi)：
雷鋒類(lèi)：定義一下做好事的具體方法，掃地、洗衣、買(mǎi)米
大學(xué)生類(lèi)：直接繼承雷鋒類(lèi)即可
// 雷鋒
class LeiFeng
{
public:
void Sweep()
{
printf("掃地n");
}
void Wash()
{
printf("洗衣n");
}
void BuyRice()
{
printf("買(mǎi)米n");
}
};
// 學(xué)雷鋒的大學(xué)生
class Undergraduate : LeiFeng
{
};
2.1.2 主函數(shù)
假設(shè)有3個(gè)學(xué)生在學(xué)雷鋒做好事。
首先，實(shí)例化三個(gè)學(xué)雷鋒的大學(xué)生，這里通過(guò)new是形式，返回在指針轉(zhuǎn)為(LeiFeng *)類(lèi)型。
然后，就可以調(diào)用雷鋒做好事的方法來(lái)做好事了。
int main()
{
// 實(shí)例化三個(gè)學(xué)雷鋒的大學(xué)生
LeiFeng *student1 = (LeiFeng *)(new Undergraduate());
LeiFeng *student2 = (LeiFeng *)(new Undergraduate());
LeiFeng *student3 = (LeiFeng *)(new Undergraduate());
// 學(xué)雷鋒做好事
student1->Sweep();
student2->Wash();
student3->BuyRice();
delete student1;
delete student2;
delete student3;
return 0;
}
代碼運(yùn)行效果如下：
版本一中，僅實(shí)現(xiàn)了大學(xué)生學(xué)雷鋒做好事，如果社區(qū)志愿者也要學(xué)雷鋒做好事，就要?jiǎng)?chuàng)建志愿者類(lèi)了，并且學(xué)雷鋒做好事，不需要知道具體是誰(shuí)在做好事，因此可以使用簡(jiǎn)單工廠來(lái)實(shí)例化具體要做好事的人，下面來(lái)看版本二。
2.2 版本二：簡(jiǎn)單工廠模式
版本二，類(lèi)圖如下：
- 學(xué)雷鋒的大學(xué)生類(lèi)和學(xué)雷鋒的志愿者類(lèi)來(lái)繼承雷鋒類(lèi)簡(jiǎn)單工廠類(lèi)依賴(lài)于雷鋒類(lèi)，簡(jiǎn)單工廠的作用是實(shí)例化具體學(xué)雷鋒做好事的人
2.2.1 雷鋒類(lèi)、學(xué)雷鋒類(lèi)與簡(jiǎn)單工廠類(lèi)
這里需要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)類(lèi)：
- 雷鋒類(lèi)（同版本一）學(xué)雷鋒的大學(xué)生類(lèi)（同版本一）學(xué)雷鋒的志愿者類(lèi)：直接繼承雷鋒類(lèi)即可簡(jiǎn)單雷鋒工廠類(lèi)：根據(jù)參數(shù)類(lèi)型來(lái)決定是實(shí)例化學(xué)雷鋒的大學(xué)生還是學(xué)雷雷鋒的志愿者
// 雷鋒
class LeiFeng
{
public:
void Sweep()
{
printf("掃地n");
}
void Wash()
{
printf("洗衣n");
}
void BuyRice()
{
printf("買(mǎi)米n");
}
};
// 學(xué)雷鋒的大學(xué)生
class Undergraduate : LeiFeng
{
};
// 學(xué)雷鋒的志愿者
class Volunteer : LeiFeng
{
};
// 學(xué)雷鋒的人物類(lèi)型
enum XUELEIFENG_TYPE
{
XLF_TYPE_STUDENT,
XLF_TYPE_VOLUNTEER,
XLF_TYPE_NUM,
};
// 簡(jiǎn)單雷鋒工廠
class SimpleFactory
{
public:
LeiFeng *CreateLeiFeng(XUELEIFENG_TYPE type)
{
LeiFeng *result;
switch(type)
{
case XLF_TYPE_STUDENT: // 學(xué)雷鋒的大學(xué)生
{
result = (LeiFeng *)(new Undergraduate());
break;
}
case XLF_TYPE_VOLUNTEER: // 學(xué)雷鋒的志愿者
{
result = (LeiFeng *)(new Volunteer());
break;
}
default:
break;
}
return result;
}
};
2.2.2 主函數(shù)
首先，實(shí)例化了一個(gè)簡(jiǎn)單雷鋒工廠。
然后，給簡(jiǎn)單工廠的CreateLeiFeng方法傳入學(xué)生參數(shù)，得到學(xué)生對(duì)象，傳入志愿者參數(shù)，得到志愿者對(duì)象。
最后，調(diào)用雷鋒做好事的方法來(lái)做好事了。
int main()
{
// 簡(jiǎn)單雷鋒工廠
SimpleFactory simpleFactory;
// 實(shí)例化兩個(gè)學(xué)雷鋒的大學(xué)生和一個(gè)學(xué)雷鋒的志愿者
LeiFeng *student1 = simpleFactory.CreateLeiFeng(XLF_TYPE_STUDENT);
LeiFeng *student2 = simpleFactory.CreateLeiFeng(XLF_TYPE_STUDENT);
LeiFeng *volunteer1 = simpleFactory.CreateLeiFeng(XLF_TYPE_VOLUNTEER);
// 學(xué)雷鋒做好事
student1->Sweep();
student2->Wash();
volunteer1->BuyRice();
delete student1;
delete student2;
delete volunteer1;
return 0;
}
代碼運(yùn)行效果如下：
版本二運(yùn)用了簡(jiǎn)單工廠方法，下面來(lái)看工廠方法是如何實(shí)現(xiàn)的。
2.3 版本三：工廠方法模式
版本三使用工廠方法模式，類(lèi)圖如下：
- 學(xué)雷鋒的大學(xué)生類(lèi)和學(xué)雷鋒的志愿者類(lèi)來(lái)繼承雷鋒類(lèi)學(xué)雷鋒的大學(xué)生工廠類(lèi)和學(xué)雷鋒的志愿者工廠類(lèi)來(lái)繼承雷鋒工廠類(lèi)
注意工廠方法與簡(jiǎn)單工廠的區(qū)分，工廠方法是與每一個(gè)產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的，有幾個(gè)類(lèi)型的產(chǎn)品，就有幾個(gè)類(lèi)型的工廠。
工廠方法雖然看起來(lái)復(fù)雜了，但這種方式其實(shí)遵循的是開(kāi)放-封閉原則，即如果要再新加一種學(xué)雷鋒的人物類(lèi)型，同時(shí)再增加一個(gè)對(duì)應(yīng)的工廠方法類(lèi)即可，不需要需要之前的代碼。而如果是使用簡(jiǎn)單工廠，就要修改簡(jiǎn)單工廠類(lèi)了。
2.3.1 ?雷鋒類(lèi)、學(xué)雷鋒類(lèi)與學(xué)雷鋒的工廠方法類(lèi)
這里需要實(shí)現(xiàn)六個(gè)類(lèi)：
- 雷鋒類(lèi)（同版本一）學(xué)雷鋒的大學(xué)生類(lèi)（同版本一）學(xué)雷鋒的志愿者類(lèi)（同版本二）雷鋒工廠類(lèi)：虛基類(lèi)，提供一個(gè)創(chuàng)建學(xué)雷鋒的對(duì)象的接口學(xué)雷鋒的大學(xué)生工廠類(lèi)：繼承雷鋒工廠類(lèi)，返回的是學(xué)雷鋒的大學(xué)生對(duì)象學(xué)雷鋒的志愿者工廠類(lèi)：繼承雷鋒工廠類(lèi)，返回的是學(xué)雷鋒的志愿者對(duì)象
// 雷鋒
class LeiFeng
{
public:
void Sweep()
{
printf("掃地n");
}
void Wash()
{
printf("洗衣n");
}
void BuyRice()
{
printf("買(mǎi)米n");
}
};
// 雷鋒工廠
class IFactory
{
public:
virtual LeiFeng *CreateLeiFeng()
{
return nullptr;
}
};
// 學(xué)雷鋒的大學(xué)生
class Undergraduate : LeiFeng
{
};
// 學(xué)雷鋒的大學(xué)生工廠
class UndergraduateFactory : IFactory
{
public:
LeiFeng *CreateLeiFeng()
{
return (LeiFeng *)(new Undergraduate());
}
};
// 學(xué)雷鋒的志愿者
class Volunteer : LeiFeng
{
};
// 學(xué)雷鋒的志愿者工廠
class VolunteerFactory : IFactory
{
public:
LeiFeng *CreateLeiFeng()
{
return (LeiFeng *)(new Volunteer());
}
};
2.3.2 主函數(shù)
首先，實(shí)例化了一個(gè)學(xué)雷鋒的大學(xué)生工廠。
然后，通過(guò)學(xué)雷鋒的大學(xué)生工廠來(lái)實(shí)例化學(xué)雷鋒的大學(xué)生對(duì)象，并調(diào)用學(xué)雷鋒做好事的接口做好事即可。
最后，學(xué)雷鋒的志愿者的邏輯與學(xué)雷鋒的大學(xué)生類(lèi)似。
int main()
{
// 學(xué)雷鋒的大學(xué)生工廠
IFactory *undergraduateFactory = (IFactory *)(new UndergraduateFactory());
// 實(shí)例化兩個(gè)學(xué)雷鋒的大學(xué)
LeiFeng *student1 = undergraduateFactory->CreateLeiFeng();
LeiFeng *student2 = undergraduateFactory->CreateLeiFeng();
// 學(xué)雷鋒做好事
tudent1->Sweep();
student2->Wash();
delete student1;
delete student2;
delete undergraduateFactory;
// 學(xué)雷鋒的志愿者工廠
IFactory *volunteerFactory = (IFactory *)(new VolunteerFactory());
// 實(shí)例化一個(gè)學(xué)雷鋒的志愿者
LeiFeng *volunteer1 = volunteerFactory->CreateLeiFeng();
// 學(xué)雷鋒做好事
volunteer1->BuyRice();
delete volunteer1;
delete volunteerFactory;
return 0;
}
代碼運(yùn)行效果如下：
總結(jié)
本篇介紹了設(shè)計(jì)模式中的工廠方法模式，并通過(guò)學(xué)雷鋒做好事的實(shí)例，使用C++編程，來(lái)演示工廠方法模式的使用。
下載ECAD模型
