程序设计模式(二) C++抽象工厂（Abstract Factory）模式

1.2 Abstract Factory

抽象工厂跟工厂方法模式可能区分有点模糊：工厂方法模式针对的是一个产品等级结构；而抽象工厂模式针对的是多个产品等级结构。抽象工厂模式主要用来实现生产一系列的产品。

思想：不直接通过对象的具体实现类，而是通过使用专门的类来负责一组相关联的对象的创建。

场景：最典型的应用场景是：您只想暴露对象的接口而不想暴露具体的实现类，但是又想提供实例化对象的接口给用户；或者，您希望所有的对象能够 集中在一个或一组类（通常称作工厂类）来创建，从而可以更方便的对对象的实例化过程进行动态配置（此时只需要修改工厂类的代码或配置）。

实现：该模式的实现是比较清晰简单的，如上图，就是定义创建和返回各种类对象实例的工厂类。在最复杂而灵活的情形，无论工厂类本身还是被创建 的对象类都可能需要有一个继承体系。简单情形其实可以只是一个工厂类和需要被创建的对象类。不一定非要像上图中结构那么完备（累赘）。

实例:抽象工厂（Abstract Factory）模式是为了提供一系列相关或相互依赖对象的接口。对象创建型模式的一种。

客户Client
抽象工厂接口AbstractFactory
抽象工厂的实现类ConcreteFactory
抽象产品接口AbstractProduct
产品实现类ConcreteProduct



我们要生产两个系列四种产品，分别是ConcreteProductA1/ConcreteProductA2/ConcreteProductB1/ConcreteProductB2。各个系列产品的启动和退出方式相同，但是运行方式不同。这里分别用一个具体工厂ConcreteFactory1和ConcreteFactory2的对象来生产多种产品。

1、AbstractFactory（声明一个创建抽象产品对象的接口）

class AbstractFactory
{
public:
AbstractFactory(){};
~AbstractFactory(){};
virtual AbstractProductA* createProductA()=0;
virtual AbstractProductB* createProductB()=0;
};

2、ConcreteFactory（实现创建具体产品对象的操作）

/************************工厂1***************************/
class ConcreteFactory1:public AbstractFactory
{
public:
ConcreteFactory1(){};
~ConcreteFactory1(){};
AbstractProductA* createProductA();
AbstractProductB* createProductB();
};
void ConcreteFactory1::createProductA(){
return new AbstractProductA();
}
void ConcreteFactory1::vreateProdyctB(){
return new AbstractProductB();
}
/************************工厂2***************************/
class ConcreteFactory2:public AbstractFactory
{
public:
ConcreteFactory2(){};
~ConcreteFactory2(){};
AbstractProductA* createProductA();
AbstractProductB* createProductB();
};
void ConcreteFactory2::createProductA()
{
return new AbstractProductA();
}
void ConcreteFactory2::vreateProdyctB()
{
return new AbstractProductB();
}

 

3、AbstractProduct（为一类产品对象声明一个接口）

/**************************抽象产品A*****************************/
class AbstractProductA
{
public:
AbstractProductA(){};
~AbstractProductA(){};
void start();
virtual void  execute()=0;
void quit();
};
void AbstractProductA::start()
{
cout<<"<---------------------A类产品是这样启动的----------------------->"<endl;
}
void AbstractProductA::quit()
{
cout<<"<---------------------A类产品是这样退出的----------------------->"<endl;
}
/**************************抽象产品B*****************************/
class AbstractProductB
{
public:
AbstractProductB(){};
~AbstractProductB(){};
void start();
virtual void execute()=0;
void quit();
};
void AbstractProductB::start()
{
cout<<"<---------------------B类产品是这样启动的----------------------->"<endl;
}
void AbstractProductB::quit()
{
cout<<"<---------------------B类产品是这样退出的----------------------->"<endl;
}

 

4、ConcreteProduct（定义一个将被相应的具体工厂创建的产品对象，实现AbstractProduct接口）

/**************************抽象产品A的具体产品A1*****************************/
class ConcreteProductA1:public AbstractProductA
{
public:
ConcreteProductA1(){};
~ConcreteProductA1(){};
void  execute();
};
void  ConcreteProductA1::execute()
{
cout<<"<---------------------产品1是这样运行的----------------------->"<endl;
}
/**************************抽象产品A的具体产品A2*****************************/
class ConcreteProductA2:public AbstractProductA
{
public:
ConcreteProductA2(){};
~ConcreteProductA2(){};
void  execute();
};
void  ConcreteProductA2::execute()
{
cout<<"<---------------------产品2是这样运行的----------------------->"<endl;
}
/**************************抽象产品B的具体产品B1*****************************/
class ConcreteProductB1:public AbstractProductB
{
public:
ConcreteProductB1(){};
~ConcreteProductB1(){};
void  execute();
};
void  ConcreteProductB1::execute()
{
cout<<"<---------------------产品1是这样运行的----------------------->"<endl;
}
/**************************抽象产品B的具体产品B2*****************************/
class ConcreteProductB2:public AbstractProductB
{
public:
ConcreteProductB2(){};
~ConcreteProductB2(){};
void  execute();
};
void  ConcreteProductB2::execute()
{
cout<<"<---------------------产品2是这样运行的----------------------->"<endl;
}

 

5、客户Client

int main()
{
AbstractFactory *factory1 = new ConcreteFactory1();
/*********************生产产品A1****************************/
ConcreteProductA *pA1 = factory1.createProductA();
pA1->start();        //A是这么启动的
pA1->execute();        //A1是这样运行的
pA1->quit();        //A是这样退出的
/*********************生产产品B1****************************/
ConcreteProductB *pB1 = factory1.createProductB();
pB1->start();        //B是这么启动的
pB1->execute();        //B1是这样运行的
pB1->quit();        //B是这样退出的

AbstractFactory *factory2 = new ConcreteFactory2();
/*********************生产产品A2****************************/
ConcreteProductA *pA2 = factory2.createProductA();
pA2->start();        //A是这么启动的
pA2->execute();        //A2是这样运行的
pA2->quit();        //A是这样退出的
/*********************生产产品B2****************************/
ConcreteProductB *pB2 = factory2.createProductB();
pB2->start();        //B是这么启动的
pB2->execute();        //B2是这样运行的
pB2->quit();        //B是这样退出的

return 0;
}

重构成本：中。如果一开始所有的对象都是直接创建，例如通过new实例化的， 而之后想重构为Abstract Factory模式，那么，很自然的我们需要替换所有直接的new实 例化代码为对工厂类对象创建方法的调用。考虑到像Resharper这样的重构工具的支持，找出对 某个方法或构造函数的调用位置这样的操作相对还是比较容易，重构成本也不是非常高。同时，重构成本还和被创建对象的构造函数的重载数量相关。您需要根据实
际情况考虑，是否工厂类要映射被创建对象的所有重载版本的构造函数。