设计模式05:工厂方法模式-程序员宅基地

技术标签: 工厂方法模式  设计模式  

系列总链接:https://blog.csdn.net/qq_22122811/article/details/112360387

参考:https://www.cnblogs.com/ring1992/p/9592667.html

https://blog.csdn.net/u013216156/article/details/94859304

对上述链接作者表示感谢,如有侵权,望告知,立删!

 

一:概述

工厂方法模式(Factory Method pattern)定义了一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类;

理解:工厂方法模式是在简单工厂模式的基础上,对“工厂”添加了一个抽象层。将工厂共同的动作抽象出来,作为抽象类,而具体的行为由子类本身去实现,让子类去决定生产什么样的产品。

引入工厂方法模式的原因  :

由于简单工厂模式的局限性,比如:工厂现在能生产ProductA、ProductB和ProductC三种产品了,此时,需要增加生产ProductD产品;那么,首先是不是需要在产品枚举类型中添加新的产品类型标识,然后,修改Factory类中的switch结构代码。是的,这种对代码的修改,对原有代码的改动量较大,易产生编码上的错误(虽然很简单,如果工程大了,出错也是在所难免的!!!)。这种对代码的修改是最原始,最野蛮的修改,本质上不能称之为对代码的扩展。同时,由于对已经存在的函数进行了修改,那么以前进行过的测试,都将是无效的,所有的测试,都将需要重新进行,所有的代码都需要进行重新覆盖。这种,增加成本,不能提高效率的事情,在公司是绝对不允许的(除非昏庸的PM)。出于种种原因,简单工厂模式,在实际项目中使用的较少。那么该怎么办?怎么办呢?需要对原有代码影响降到最小,同时能对原有功能进行扩展。

 

 

二:结构与实现

结构图:

介绍:

1.Product:是产品接口类,与其相关的产品继承于该类;

2.Creator:是工厂接口类,与其相关的工厂类继承于该类;

3.ConcreteCreator:继承工厂类的子工厂类,每个子类负责生成特定的子产品;

3.客户端:需要确定需要哪种工厂,即 new ConcreteCreator,以及确认需要生成哪种产品;过程如下图

 

三:应用

在《大话设计模式》-工厂方法模式,这一章中,作者在简单工厂模式下进行了优化,将各个子工厂类从工厂类中拿了出来,让客户端完成计算的逻辑选择过程,如下图:

将书中的例子实现,代码如下:

/*********************************************
 *  工厂方法模式 2021-02-01
**********************************************/
#include <QCoreApplication>
#include <QDebug>

// Product
class Operation
{
public:
    virtual double getResult()=0;

    double num1;
    double num2;
};

// ConcreteProduct1
class PlusOperation : public Operation
{
public:
    double getResult() override
    {
        return num1+num2;
    };
};

// ConcreteProduct2
class SubOperation : public Operation
{
public:
    double getResult() override
    {
        return num1-num2;
    };
};

// Factory
class Factory
{
public:
    virtual Operation* creatOperation()=0;
};

// ConcreteFactory1
class PlusOperationCreatFactory : public Factory
{
public:
    Operation * creatOperation() override
    {
        return (new PlusOperation());
    };
};

// ConcreteFactory2
class SubOperationCreatFactory : public Factory
{
public:
    Operation * creatOperation() override
    {
        return (new SubOperation());
    };
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    // 本来是在工厂类中进行逻辑选择哪种运算,现在为了不修改类代码,实现“工厂方法”,
    //  将选择运算方式放在客户端来完成,确实会增加客户端的工作量
    Factory* factory = new PlusOperationCreatFactory;
    Operation* opert = factory->creatOperation();
    opert->num1 = 1;
    opert->num2 = 2;
    qDebug() << opert->getResult();

    if(factory != NULL)
    {
        delete factory;
        factory = NULL;
    }

    if(opert != NULL)
    {
        delete opert ;
        opert = NULL;
    }

    return a.exec();
}

 

四:优缺点及适用环境

4.1:优缺点

优点:

符合开闭原则

不需要记住具体类名,甚至连具体参数都不用记忆

实现了对象创建和使用分离

系统的可扩展性也就变得非常好,无需修改接口和原类

缺点:

类的个数成倍增加,导致类越来越多,增加维护成本

增加了系统的抽象性和理解难度

 

4.2:适用场景

使用场景:

工厂方法模式的意义是定义一个创建产品对象的工厂接口,将实际创建工作推迟到子类当中。核心工厂类不再负责产品的创建,这样核心类成为一个抽象工厂角色,仅负责具体工厂子类必须实现的接口,这样进一步抽象化的好处是使得工厂方法模式可以使系统在不修改具体工厂角色的情况下引进新的产品。

  1. 在设计的初期,就考虑到产品在后期会进行扩展的情况下,可以使用工厂方法模式;
  2. 产品结构较复杂的情况下,可以使用工厂方法模式;

 

五:小结

工厂方法模式就是对简单工厂模式“在需要增加新产品时,需要对工厂类进行修改”这一缺点,进行了优化,将工厂类的工作细化,特定工厂生成特定产品,并且由客户端完成产品选择过程,当需要增加新产品时,就增加新产品类以及增加新生产产品的工厂类,不需要修改现有的类,符合封闭开放原则;

版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接:https://blog.csdn.net/qq_22122811/article/details/113518112

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