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設(shè)計(jì)模式之FactoryMethod模式

FactoryMethod模式屬于23種設(shè)計(jì)模式中的創(chuàng)建型模式，解決的是如何“new”的問(wèn)題。

引例：
還是先從簡(jiǎn)單的例子入手FactoryMethod模式吧，現(xiàn)在需要一個(gè)汽車(chē)測(cè)試的環(huán)境來(lái)對(duì)汽車(chē)進(jìn)行測(cè)試，我們很容易會(huì)這樣設(shè)計(jì)

//////////////////////////////////////////////
2

//汽車(chē)類(lèi)
3

class Car
4

{
5

public:
6

void Startup(){}
7

void Run() {}
8

void Turn() {}
9

void Stop() {}
10

};
11

//////////////////////////////////////////////
13

//汽車(chē)測(cè)試環(huán)境
14

class CarTestFramework
15

{
16

public:
17

void DoTest()
18

{
19

Car* car = new Car();
20

car->Startup();
21

car->Run();
22

car->Turn();
23

car->Stop();
24

}
25

};

非常簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，但是存在問(wèn)題，如果我們要對(duì)紅旗車(chē)，東風(fēng)車(chē)進(jìn)行測(cè)試，那么怎么辦？
有了之前那些模式的經(jīng)驗(yàn)，再回想下面向?qū)ο蟮奶匦浴！！?br>“多態(tài)”！將Car設(shè)計(jì)成為一個(gè)抽象類(lèi)，DoTest里全部使用抽象類(lèi)的指針來(lái)操作，那不就可以應(yīng)對(duì)不同類(lèi)型的汽車(chē)了嗎？
于是有了以下的代碼：（注意DoTest的參數(shù)，這樣使用才可以讓用戶指定車(chē)輛的類(lèi)型）

//////////////////////////////////////////////

//抽象汽車(chē)類(lèi)

class AbstractCar

{

public:

virtual void Startup() = 0;

virtual void Run() = 0;

virtual void Turn() = 0;

virtual void Stop() =0;

};

//////////////////////////////////////////////

//具體汽車(chē)類(lèi)——紅旗車(chē)

class HongqiCar : public AbstractCar

{

public:

//具體實(shí)現(xiàn)抽象汽車(chē)類(lèi)的四個(gè)方法

};

//////////////////////////////////////////////

//汽車(chē)測(cè)試環(huán)境

class CarTestFramework

{

public:

void DoTest(AbstractCar* car)

{

car->Startup();

car->Run();

car->Turn();

car->Stop();

}

};

到此為止的設(shè)計(jì)其實(shí)還是不錯(cuò)的，能夠應(yīng)對(duì)不同類(lèi)型的汽車(chē)變化，如果增加了新的汽車(chē)類(lèi)型也完全不用修改現(xiàn)有代碼，只需要增加代碼就可以了
但如果測(cè)試車(chē)輛不止一輛怎么辦？以上設(shè)計(jì)的缺陷就在于DoTest的參數(shù)，參數(shù)的個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)于測(cè)試車(chē)輛的數(shù)量，測(cè)試數(shù)量不確定是很正常的事情。
再想想面向?qū)ο笥惺裁刺匦浴！！?#8220;封裝”！用一個(gè)類(lèi)專(zhuān)門(mén)用來(lái)封裝汽車(chē)的創(chuàng)建就搞定這個(gè)問(wèn)題了嘛！這個(gè)類(lèi)起個(gè)特別的名字就是“工廠類(lèi)”。

動(dòng)機(jī)：
軟件系統(tǒng)中，我們經(jīng)常面對(duì)“某個(gè)對(duì)象”的創(chuàng)建工作；由于需求的變化，這個(gè)對(duì)象經(jīng)常面臨劇烈的變化，但他有相對(duì)穩(wěn)定的接口。
為了抵抗這種變化，提出“封裝變化點(diǎn)”的思想，采用“封裝”機(jī)制將其“變化部分”隔離出來(lái)，從而保證“其他依賴該對(duì)象的對(duì)象”不隨需求變化而變化。

意圖：
定義一個(gè)用于創(chuàng)建對(duì)象的接口，讓子類(lèi)決定實(shí)例化哪個(gè)類(lèi)。Factory Method使得一個(gè)類(lèi)的實(shí)例化延遲到子類(lèi)。（GoF23）

設(shè)計(jì)思路：
還是先看看UML圖

如果只看左邊的Product和ConcreteProduct部分，那么這就是我們的第2種設(shè)計(jì)方案。
FatoryMethod在Product和ConcreteProduct的基礎(chǔ)上加上了Creator和ConcreteCreator，分別就是Factory和ConcreteFactory。Factory有個(gè)非常重要的函數(shù)CreateProduct()（就是圖中的AnOperation），它將對(duì)象的創(chuàng)建工作封裝了起來(lái)。

總結(jié)：
1.OO的“多態(tài)”。大部分的設(shè)計(jì)模式都會(huì)體現(xiàn)出OO的這個(gè)原則，他的作用就是“推遲實(shí)現(xiàn)”，將一個(gè)類(lèi)的實(shí)例化推遲到子類(lèi)，從而解決不同類(lèi)型對(duì)象的創(chuàng)建問(wèn)題。
2.OO的“封裝”。工廠方法另一個(gè)重要思想，工廠類(lèi)把創(chuàng)建工作封裝起來(lái)，這樣用戶就可以多次使用，解決了同時(shí)創(chuàng)建多個(gè)對(duì)象的問(wèn)題。
3.工廠方法和抽象工廠的區(qū)別：其實(shí)抽象工廠模式可以看作工廠模式的一個(gè)特例。工廠模式在工廠類(lèi)中只創(chuàng)建一種類(lèi)型的對(duì)象，如果在工廠類(lèi)中擁有創(chuàng)建多種類(lèi)型的對(duì)象的方法（比如創(chuàng)建引擎，創(chuàng)建車(chē)門(mén)，創(chuàng)建車(chē)燈。。。）那其實(shí)不就是之前討論的抽象工廠模式嘛？
4.當(dāng)我們創(chuàng)建一系列有繼承關(guān)系的類(lèi)時(shí)都可以考慮使用工廠方法。回想之前項(xiàng)目中使用的Ogre，工廠方法使用非常廣泛，幾乎所有對(duì)象都不是new出來(lái)的，Ogre提供了許許多多的CreateXX方法。

自己做的示例代碼，僅供參考：
AbstractFactory.h

#pragma once
2

#include "AbstractCar.h"
3

class AbstractCarFactory
5

{
6

public:
7

virtual AbstractCar* CreateCar() = 0;
8

};

AbstractCar.h

#pragma once
2

class AbstractCar
4

{
5

public:
6

virtual void Startup() = 0;
7

virtual void Run() = 0;
8

virtual void Turn() = 0;
9

virtual void Stop() = 0;
10

};
11

HongqiCarFactory.h

#pragma once
2

#include "AbstractCarFactory.h"
3

#include "HongqiCar.h"
4

class HongqiCarFactory :public AbstractCarFactory
6

{
7

public:
8

virtual AbstractCar* CreateCar()
9

{
10

return new HongqiCar();
11

}
12

};
13

HongqiCar.h

#pragma once
2

#include "AbstractCar.h"
3

#include <iostream>
4

using namespace std;
5

class HongqiCar : public AbstractCar
7

{
8

public:
9

virtual void Startup()
10

{
11

cout<<"HongqiCar : Startup()"<<endl;
12

}
13

virtual void Run()
14

{
15

cout<<"HongqiCar : Run()"<<endl;
16

}
17

virtual void Turn()
18

{
19

cout<<"HongqiCar : Turn()"<<endl;
20

}
21

virtual void Stop()
22

{
23

cout<<"HongqiCar : Stop()"<<endl;
24

}
25

};
26

Main.cpp

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2

// FactoryMethodTest for Factory Method Test
3

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
4

#include "stdafx.h"
6

#include "AbstractCar.h"
7

#include "AbstractCarFactory.h"
8

#include "HongqiCar.h"
9

#include "HongqiCarFactory.h"
10

#include <iostream>
11

using namespace std;
12

class CarTestFramework
15

{
16

public:
17

void DoTest(AbstractCarFactory* carFactory)
18

{
19

AbstractCar* car1 = carFactory->CreateCar();
20

cout<<"//////////////////////////////////////////////\n//Car1 Test\n//////////////////////////////////////////////"<<endl;
21

car1->Startup();
22

car1->Run();
23

car1->Turn();
24

car1->Stop();
25

AbstractCar* car2 = carFactory->CreateCar();
27

cout<<"\n//////////////////////////////////////////////\n//Car2 Test\n//////////////////////////////////////////////"<<endl;
28

car2->Startup();
29

car2->Run();
30

car2->Turn();
31

car2->Stop();
32

}
33

};
34

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
37

{
38

CarTestFramework* carTestFramework = new CarTestFramework();
39

cout<<"Test the HongqiCar"<<endl;
40

carTestFramework->DoTest(new HongqiCarFactory());
41

return 0;
43

}
44

posted on 2009-04-08 20:58 Alex@VCC 閱讀(1754) 評(píng)論(7) 編輯收藏引用所屬分類(lèi): 設(shè)計(jì)模式

評(píng)論

# re: 設(shè)計(jì)模式之FactoryMethod模式 2009-04-09 09:22 yleesun

非常感謝作者，我之前看過(guò)GOF的設(shè)計(jì)模式，當(dāng)時(shí)覺(jué)得很抽象，沒(méi)有能堅(jiān)持看下去。今日得見(jiàn)先生如此通俗易懂的描述，使我茅塞頓開(kāi)，希望作者能把其他中的設(shè)計(jì)模式也能陸續(xù)分享，我將一直關(guān)注，非常感謝。回復(fù) 更多評(píng)論

# re: 設(shè)計(jì)模式之FactoryMethod模式 2009-04-09 09:42 星綻紫輝

關(guān)注中、。。。回復(fù) 更多評(píng)論

# re: 設(shè)計(jì)模式之FactoryMethod模式 2009-04-09 09:53 Alex@VCC

謝謝大家的關(guān)注，這些隨筆全是我在學(xué)習(xí)后的一些整理，如果能為大家的學(xué)習(xí)和工作帶來(lái)幫助我實(shí)在太開(kāi)心了。
有時(shí)間的話我會(huì)陸續(xù)整理其他的一些模式。

學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式關(guān)鍵是如何應(yīng)用，鄙人才疏學(xué)淺，還望大家多多交流回復(fù) 更多評(píng)論

# re: 設(shè)計(jì)模式之FactoryMethod模式 2009-04-12 11:12 caoji

http://blog.csdn.net/jicao/archive/2006/07/01/861343.aspx

看看這篇是否有啟發(fā)。

國(guó)內(nèi)寫(xiě)設(shè)計(jì)模式的都太拘泥GOF的東西，其實(shí)世界很大的。

有空再看看loki吧。回復(fù) 更多評(píng)論

# re: 設(shè)計(jì)模式之FactoryMethod模式 2009-04-12 20:42 Alex@VCC

@caoji
我不是寫(xiě)設(shè)計(jì)模式，只是做一些學(xué)習(xí)筆記罷了，呵呵
GOF應(yīng)該說(shuō)還是比較經(jīng)典的，對(duì)我們這些剛接觸設(shè)計(jì)模式的人來(lái)說(shuō)算是一個(gè)比較好的起點(diǎn)吧。設(shè)計(jì)模式雖然說(shuō)有著各種各樣的模式，但最重要的還是當(dāng)中面向?qū)ο蟮乃枷耄矣X(jué)得這點(diǎn)比死記各種模式重要多了

你的那篇我仔細(xì)拜讀過(guò)了，使用函數(shù)指針也是不錯(cuò)的方法:) 回復(fù) 更多評(píng)論

# re: 設(shè)計(jì)模式之FactoryMethod模式 2009-04-13 08:51 caoji

GOF成書(shū)大概在1995年左右。GOF也只是提出了想法，并沒(méi)有具體的編碼實(shí)現(xiàn)。

此后十來(lái)年C++的發(fā)展是非常迅速的。Boost就是一例。但是boost不好懂，不花大量時(shí)間在泛型編程上，研究boost并沒(méi)有實(shí)際意義。

我建議是拿來(lái)主義，像boost、loki這樣的庫(kù)，用就可以了。

但是設(shè)計(jì)模式應(yīng)用非常廣泛。應(yīng)該說(shuō)C++還是老了些。許多新的語(yǔ)言特征都沒(méi)有。以至于搞個(gè)工廠模式還要用函數(shù)指針。

設(shè)計(jì)模式的層次要高于面向?qū)ο螅棠阍趺唇M織對(duì)象。具體問(wèn)題要具體分析。我還是挺支持設(shè)計(jì)模式的回復(fù) 更多評(píng)論

# re: 設(shè)計(jì)模式之FactoryMethod模式 2009-04-14 11:09 yleesun

希望繼續(xù)更新設(shè)計(jì)模式其他的模式心得。回復(fù) 更多評(píng)論

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# re: 設(shè)計(jì)模式之FactoryMethod模式 2009-04-09 09:22 yleesun

# re: 設(shè)計(jì)模式之FactoryMethod模式 2009-04-09 09:42 星綻紫輝

# re: 設(shè)計(jì)模式之FactoryMethod模式 2009-04-09 09:53 Alex@VCC

# re: 設(shè)計(jì)模式之FactoryMethod模式 2009-04-12 11:12 caoji

# re: 設(shè)計(jì)模式之FactoryMethod模式 2009-04-12 20:42 Alex@VCC

# re: 設(shè)計(jì)模式之FactoryMethod模式 2009-04-13 08:51 caoji

# re: 設(shè)計(jì)模式之FactoryMethod模式 2009-04-14 11:09 yleesun

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