【设计模式】创建型模式之工厂方法Factory Method

淩亂°似流年 2022-08-22 13:25 199阅读 0赞

**工厂方法Factory Method**是一种创建型设计模式，意在定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类，也就使得一个类的实例化延迟到其子类。当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候，或者当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候，或者当类将对象的职责委托给多个帮助子类中某一个并且希望将哪一个帮助子类是代理者这一信息局部化的时候，就可以使用工厂方法模式。

工厂方法的类图如下：  
![这里写图片描述][20160529161144751]

Product类用于定义工厂方法所创建的对象的接口；ConcreteProduct用于实现Product接口；Creator用于声明工厂方法，该方法返回一个Product类型的对象，Creator也可以定义一个工厂方法的缺省实现，它返回一个缺省的ConcreteProduct对象；ConcreteCreator用于重定义工厂方法以返回一个ConcreteProduct实例。可以看出，用户可能仅仅为了创建一个特定的ConcreteProduct对象，就不得不创建Creator的子类，Creator类依赖于它的子类来重定义工厂方法，所以能够返回一个适当的ConcreteProduct实例。

下面以一个例子说明工厂方法的用法。C++中的工厂方法至少是虚函数，也可以是纯虚函数，而且在构造函数中要避免调用工厂方法。例子中，与Product对应的是Document类，是个抽象类，声明了一个纯虚函数type以获取文档的类型；与ConcreteProduct对应的是MyDocument类，重定义了type方法，指明了文档类型；与Creator对应的是Application，声明了一个工厂方法createDoument，是个纯虚函数，没有缺省实现，通过m\_pDoc指针保存了文档对象实例，这个实例由newDocument方法调用工厂方法createDocument来创建，还公开了一个查看文档类型类型的方法docType，当然这个文档的类型查看也可以直接通过MyDocument具体实现的type方法来查看；与ConcreteCreator对应的是MyApplication类，这个类是个模板类，这样就没有必要为了创建每个具体的产品而创建一个对应的Application的子类了，在类中重定义了工厂方法createDocument。

例子代码如下：

class Document
    {
    public:
        virtual std::string type() = 0;
    };
    
    class MyDocument : public Document
    {
    public:
        std::string type() { return std::string("MyDocument"); }
    };
    
    class Applicaion
    {
    public:
        Applicaion() : m_pDoc(0) {}
        ~Applicaion()
        {
            if (m_pDoc) {
                delete m_pDoc;
                m_pDoc = 0;
            }
        }
    
        Document* newDocument()
        {
            if (!m_pDoc) {
                m_pDoc = createDocument();
            }
            return m_pDoc;
        }
        std::string docType() { return m_pDoc? m_pDoc->type() : std::string("Unknown"); }
    
    protected:
        virtual Document* createDocument() = 0;
    
    private:
        Document *m_pDoc;
    };
    
    template<class TheProduct>
    class MyApplication : public Applicaion
    {
    protected:
        Document* createDocument() { return new TheProduct; }
    };

测试代码如下：

MyApplication<MyDocument> app;
        app.newDocument();
        app.docType();

[20160529161144751]: /images/20220722/fabdbc6e067e4d7c80c6bc8fde94a1c4.png