设计模式 I ——简单工厂模式(Factory)
2016-06-26 21:28
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设计模式 I ——简单工厂模式(Factory)
问题概述
在面向对象编程中, 最通常的方法是一个new操作符产生一个对象实例,new操作符就是用来构造对象实例的。但是在一些情况下, new操作符直接生成对象会带来一些问题。简单工厂模式用于创建对象,添加新对象时不会影响以前的系统代码。核心思想是用一个工厂类来根据输入条件产生不同的类,然后根据不同类的virtual函数得到不同的结果。
示例:简单计算器的设计,设计的计算器具有进行加、减、乘、除运算的功能,并且可根据需要添加新的运算方法
需求分析
适用于不同情况下创建不同的类时使用,客户不需要知道对象的创建过程。解决方案
简单工厂模式是属于创建型模式,又叫做静态工厂方法(Static Factory Method)模式,但不属于23种GOF设计模式之一。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式,可以理解为是不同工厂模式的一个特殊实现。UML类图
模式组成
工厂(Creator):简单工厂模式的核心,它负责实现创建所有实例的内部逻辑。工厂类的创建产品类的方法可以被外界直接调用,创建所需的产品对象。抽象产品(Product):简单工厂模式所创建的所有对象的父类,它负责描述所有实例所共有的公共接口。
具体产品(Concrete Product):是简单工厂模式的创建目标,所有创建的对象都是充当这个角色的某个具体类的实例。
优劣分析
优点
而不必管这些对象究竟如何创建及如何组织的明确了各自的职责和权利,有利于整个软件体系结构的优化
缺点
由于工厂类集中了所有实例的创建逻辑,违反了高内聚责任分配原则,将全部创建逻辑集中到了一个工厂类中;它所能创建的类只能是事先考虑到的,如果需要添加新的类,则就需要改变工厂类了。需要知道基类和工厂类的生成方式,需要客户自行对内存进行处理。
示例实现
#ifndef FACTORY_H #define FACTORY_H //基类 namespace factory { class COperation { public: double m_nFirst; double m_nSecond; virtual double GetResult() { double dResult = 0.0; return dResult; } }; //加法 class AddOperation :public COperation { public: virtual double GetResult() { return m_nFirst + m_nSecond; } }; //减法 class SubOperation :public COperation { public: virtual double GetResult() { return m_nFirst - m_nSecond; } }; //乘法 class MulOperation :public COperation { public: virtual double GetResult() { return m_nFirst*m_nSecond; } }; //除法 class DivOperation :public COperation { public: virtual double GetResult() { return m_nFirst / m_nSecond; } }; //Factory class CCalaulatorFactory { public: static COperation* Create(char cOperator); }; } #endif
#include "FACTORY.h" factory::COperation* factory::CCalaulatorFactory::Create(char cOperator) { factory::COperation * oper=0; switch (cOperator) { case '+': oper = new factory::AddOperation(); break; case '-': oper = new factory::SubOperation(); break; case '*': oper = new factory::MulOperation(); break; case '/': oper = new factory::DivOperation(); break; default: break; } return oper; }
工厂类无法完成对内存的回收,oper只是一个局部变量,具体产品的生命周期比oper的生命周期更长,只能交给客户端完成。
#include <iostream> #include "FACTORY.h" int main() { using namespace factory; using namespace std; int a, b; a = 3, b = 4; COperation *op = CCalaulatorFactory::Create('-'); op->m_nFirst = a; op->m_nSecond = b; cout << op->GetResult() << endl; delete op; return 0; }
使用场景
工厂类负责创建的对象比较少;客户只知道传入工厂类的参数,对于如何创建对象(逻辑)不关心;
由于简单工厂很容易违反高内聚责任分配原则,因此一般只在很简单的情况下应用。
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