c++两种设计模式单例和工厂模式

一.单例

1.单例的概念

1.当前的类最多只能创建一个实例

2.当前这个唯一的实例，必须由当前类创建（自主创建），而不是调用者创建

3.必须向整个系统提供全局的访问点，来获取唯一的实例

2.单例的代码

c++ 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;

class CSingleton {

	CSingleton(){}
	CSingleton(const CSingleton&) = delete;//弃用拷贝构造函数
	static CSingleton* m_spring;
	~CSingleton() {}
public:
	static struct DeleteSingleton {//保证申请的堆空间一定被回收
		~DeleteSingleton() {
			if(m_spring)
				delete m_spring;
			m_spring = nullptr;
		}
	} del;//静态对象，在程序结束时静态对象会自动被回收，然后就会调用析构函数，就一定能保证申请的堆空间被回收

	//有问题的代码，在多线程下，可能会创建多个对象
	static CSingleton* CreatCSingleton() {
		//加锁
		if (!m_spring) {//如果指针为空，则创建对象
			m_spring = new  CSingleton;
		}
		//解锁
		return m_spring;
	}

	static void DestoryCSingleton(CSingleton*& psin) {
		if (m_spring)
			delete m_spring;
		m_spring = nullptr;
		psin = nullptr;
	}

	/*~CSingleton() {//这里不能使用析构进行回收，这里回收的是对象，这样的话就会不断的调用析构
		if (m_spring) {
			delete m_spring;
			m_spring = nullptr;
		}
	}*/


};
CSingleton::DeleteSingleton CSingleton::del;//类外定义初始化, 格式： 类型 类名::静态变量名
CSingleton* CSingleton:: m_spring(nullptr);


int main() {//主函数进行测试
	
	CSingleton* p1 = CSingleton::CreatCSingleton();
	CSingleton* p2 = CSingleton::CreatCSingleton();

	cout << p1 << "   " << p2 << endl;
	CSingleton::DestoryCSingleton(p1);
	return 0;
}

3.懒汉式和饿汉式

懒汉式：当第一次调用这个接口函数时，先创建单例时间换空间的做法

饿汉式：无论是否调用获取单例接口函数，都会提前创建单例空间换时间的做法

懒汉式代码就是上面的代码

饿汉式代码

c++ 复制代码

//饿汉式
class CSingleton {

	CSingleton() {}
	CSingleton(const CSingleton&) = delete;
	static CSingleton sing;
	~CSingleton() {}
public:
	static CSingleton* CreatCSingleton() {
			return &sing;
	}
};

CSingleton CSingleton::sing;

4.单例模式的优点

1.单例模式提供了严格的对唯一实例的创建，访问和销毁，安全性高

2.单例模式的实现可以节省系统资源

二.工厂模式

1.概念

工厂模式主要用来集中创建对象的，如果在任何使用的地方创建对象那就造成了类或方法之间的耦合，如果要更换对象那么在所有使用到的地方都要修改一遍，不利于后期的维护，也违背了开闭设计原则，如果使用工厂来创建对象，那么就彻底解耦合了，如果要修改著需要修改工厂类即可，工厂模式最大的优势：解耦

2.简单工厂

c++ 复制代码

class CEngine {
public:
	virtual void woring() = 0;
};

class  CEngine2L: public CEngine {
	void woring() {
		cout<<"2.0自然吸气发动机正在工作" <<endl;
	}
};

class CEngine2T : public CEngine {
	void woring() {
		cout<<"2.0涡轮增压发动机正在工作" << endl;
	}
    
    
class CCar {
public:
	CEngine* m_engine;
	CCar():m_engine(new CEngine2L){}
	CCar(const string&type) :m_engine(type=="2.0L"?(CEngine*)new CEngine2L: (CEngine*)new CEngine2T) {}//这里发生了耦合
    void dirve() {
		if (m_engine) {
			m_engine->woring();
			cout << "汽车正在行驶" << endl;
		}
	}
	~CCar() {
		if (m_engine) {
			delete m_engine;
			m_engine = nullptr;
		}
	}
};
int main() {
	CCar tst1;
	CCar tst2("2.0L");
	tst1.dirve();
	tst2.dirve();
}

简单工厂就是在上面代码的基础上进行解耦

耦合这里来看就是：如果发动机函数增加参数的话，那么汽车类中与发动机函数有交互的函数的内容也需要改，就是牵一发而动全身

进行解耦代码为

c++ 复制代码

class CEngine {
public:
	virtual void woring() = 0;
};

class  CEngine2L : public CEngine {
	void woring() {
		cout << "2.0自然吸气发动机正在工作" << endl;
	}
};

class CEngine2T : public CEngine {
	void woring() {
		cout << "2.0涡轮增压发动机正在工作" << endl;
	}
};
//创建发动机的具体代码写在这里
class CFactoryEngine {
public:
	CEngine* CreatEngine(const string& type) {
		if (type == "2.0L") {
			return new CEngine2L;
		}
		else if (type == "2.0T") {
			return new CEngine2T;
		}
		else {
			return nullptr;
		}
	}
};

class CCar {
public:
	CEngine* m_engine;
	CCar() :m_engine(new CEngine2L) {}
    
	//引入简单工厂后的写法
	CCar(CFactoryEngine* pFac,const string& type):m_engine(pFac? pFac->CreatEngine(type):nullptr){}
    
	void dirve() {
		if (m_engine) {
			m_engine->woring();
			cout << "汽车正在行驶" << endl;
		}
	}
	~CCar() {
		if (m_engine) {
			delete m_engine;
			m_engine = nullptr;
		}
	}
};
int main(){
	CFactoryEngine Fac;
	CCar audi(&Fac, "2.0L");
	audi.dirve();
	CCar benzi(&Fac, "2.0L"); 
	benzi.dirve();
}

3.工厂方法

工厂方法就是在简单工厂的基础上把工厂进行细化每个产品对应一个工厂（之前的简单工厂每有一个新产品就要将工厂的功能进行修改很麻烦，工厂进行细化之后，如果有新的产品我们只需要增加工厂的功能就行了）

代码如下

c++ 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;

class CEngine {
public:
	virtual void woring() = 0;
};

class  CEngine2L : public CEngine {
	void woring() {
		cout << "2.0自然吸气发动机正在工作" << endl;
	}
};

class CEngine2T : public CEngine {
	void woring() {
		cout << "2.0涡轮增压发动机正在工作" << endl;
	}
};


class CFactoryEngine {
public:
	virtual CEngine* CreatEngine() = 0;
};


class CFactoryEngine2L :public CFactoryEngine {
public:
	virtual CEngine* CreatEngine() {
		return new CEngine2L;

	}

};

class CFactoryEngine2T :public CFactoryEngine {
public:
	virtual CEngine* CreatEngine() {
		return new CEngine2T;
	}

};

class CCar {
public:
	CEngine* m_engine;
	CCar() :m_engine(new CEngine2L) {}

	CCar(CFactoryEngine* pFac) :m_engine(pFac ? pFac->CreatEngine() : nullptr) {}

	void dirve() {
		if (m_engine) {
			m_engine->woring();
			cout << "汽车正在行驶" << endl;
		}
	}
	~CCar() {
		if (m_engine) {
			delete m_engine;
			m_engine = nullptr;
		}
	}
};


int main() {
	
	CFactoryEngine* Fac2L = new CFactoryEngine2L;
	CFactoryEngine* Fac2T = new CFactoryEngine2T;
	
	CCar audi(Fac2L);
	audi.dirve();

	CCar benzi(Fac2T);
	benzi.dirve();
	return 0;
}

4.抽象工厂

抽象工厂就是在工厂方法的基础上将所有工厂统一管理

代码如下

c++ 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;

class CEngine {
public:
	virtual void woring() = 0;
};

class  CEngine2L : public CEngine {
	void woring() {
		cout << "2.0自然吸气发动机正在工作" << endl;
	}
};

class CEngine2T : public CEngine {
	void woring() {
		cout << "2.0涡轮增压发动机正在工作" << endl;
	}
};


class CGearBox {
public:
	virtual void woring() = 0;
};

class  CGearBoxAuto : public CGearBox {
	void woring() {
		cout << "自动变速器正在工作" << endl;
	}
};

class CGearBoxMaual : public CGearBox {
	void woring() {
		cout << "手动变速器正在工作" << endl;
	}
};
//加速器
class CFactoryEngine {
public:
	virtual CEngine* CreatEngine() = 0;
};


class CFactoryEngine2L :public CFactoryEngine {
public:
	virtual CEngine* CreatEngine() {
		return new CEngine2L;

	}

};

class CFactoryEngine2T :public CFactoryEngine {
public:
	virtual CEngine* CreatEngine() {
		return new CEngine2T;
	}

};

//变速器
class CFactoryEngineGearBox {
public:
	virtual CGearBox* CreatBox() = 0;
};

class CFactoryEngineGearBoxAuto :public CFactoryEngineGearBox {
public:
	virtual CGearBox* CreatBox() {
		return new CGearBoxAuto;

	}

};

class CFactoryEngineGearBoxMaual :public CFactoryEngineGearBox {
public:
	virtual CGearBox* CreatBox() {
		return new CGearBoxMaual;
	}

};

//统一工厂
class CFactory {
public:
	virtual CGearBox* CreatBox() = 0;
	virtual void woring() = 0;
};

class CFactory2TAuto :public CFactory {
public:
	virtual CGearBox* CreatBox() {
		return new CGearBoxAuto;

	}
	virtual CEngine* CreatEngine() {
		return new CEngine2T;
	}
};

class CFactory2TMaual :public CFactory {
public:
	virtual CGearBox* CreatBox() {
		return new CGearBoxMaual;
	}

	virtual CEngine* CreatEngine() {
		return new CEngine2T;
	}
};
class CCar {
public:
	CEngine* m_engine;
	CGearBox* m_gearbox;
	CCar() :m_engine(new CEngine2L) {}
	
	CCar(CFactoryEngine* pFacEngine, CFactoryEngineGearBox* pFacGearBox) :
		m_engine(pFacEngine ? pFacEngine->CreatEngine() : nullptr)
		, m_gearbox(pFacGearBox ? pFacGearBox->CreatBox() : nullptr)
	{}
	void dirve() {
		if (m_engine) {
			m_engine->woring();
			cout << "汽车正在行驶" << endl;

		}
		if (m_gearbox) {
			m_gearbox->woring();
			cout << "变速器正在工作" << endl;

		}
	}
	~CCar() {
		if (m_engine) {
			delete m_engine;
			m_engine = nullptr;
		}
		if (m_gearbox) {
			delete m_gearbox;
			m_gearbox = nullptr;
		}
	}
};


int main() {

	CFactoryEngine* PFa1 = new CFactoryEngine2L;
	CFactoryEngineGearBox* PFa2 = new CFactoryEngineGearBoxAuto;
	CCar audi(PFa1,PFa2);
	audi.dirve();

	return 0;
}

c++两种设计模式 单例和工厂模式

c++两种设计模式 单例和工厂模式

一.单例

1.单例的概念

2.单例的代码

3.懒汉式和饿汉式

4.单例模式的优点

二.工厂模式

1.概念

2.简单工厂

3.工厂方法

4.抽象工厂

c++两种设计模式单例和工厂模式

c++两种设计模式单例和工厂模式