C++设计模式学习-工厂方法模式

文章目录

动机（Motivation）
模式定义
代码案例
- 原代码示例
- 工厂模式修改代码
结构图
要点总结
思维发散
- 提出一个问题
- - 答案

动机（Motivation）

在软件系统中，经常面临着创建对象的工作；由于需求的变化，需要创建的对象的具体类型经常变化。
如何应对这种变化？如何绕过常规的对象创建方法(new)，提供一种"封装机制"来避免客户程序和这种"具体对象创建工作"的紧耦合？

模式定义

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。Factory Method使得一个类的实例化延迟（目的：解耦，手段：虚函数）到子类。 ------《设计模式》GoF

代码案例

业务场景：以文件分割为例

原代码示例

按钮点击时存在编译时依赖具体类BinarySplitter，即使splitter是抽象类，但还是违反了依赖倒置原则

cpp 复制代码

class ISplitter{
public:
    virtual void split()=0;
    virtual ~ISplitter(){}
};
//二进制文件分割
class BinarySplitter : public ISplitter{
    
};
//文本分割
class TxtSplitter: public ISplitter{
    
};
//图片分割
class PictureSplitter: public ISplitter{
    
};
//视频分割
class VideoSplitter: public ISplitter{
    
};

class MainForm : public Form
{
	TextBox* txtFilePath;
	TextBox* txtFileNumber;
	ProgressBar* progressBar;

public:
	void Button1_Click(){
		ISplitter * splitter=
            new BinarySplitter();//依赖具体类    
        splitter->split();
	}
};

工厂模式修改代码

对应mainfrom(高层模块)而言，按钮点击中全是抽象类，没有具体类，已将具体赶到了别的地方

cpp 复制代码

//抽象类
class ISplitter{
public:
    virtual void split()=0;
    virtual ~ISplitter(){}
};
 
//工厂基类
class SplitterFactory{
public:
    virtual ISplitter* CreateSplitter()=0;
    virtual ~SplitterFactory(){}
};
//具体类
class BinarySplitter : public ISplitter{
    
};

class TxtSplitter: public ISplitter{
    
};

class PictureSplitter: public ISplitter{
    
};

class VideoSplitter: public ISplitter{
    
};

//具体工厂
class BinarySplitterFactory: public SplitterFactory{
public:
    virtual ISplitter* CreateSplitter(){
        return new BinarySplitter();
    }
};

class TxtSplitterFactory: public SplitterFactory{
public:
    virtual ISplitter* CreateSplitter(){
        return new TxtSplitter();
    }
};

class PictureSplitterFactory: public SplitterFactory{
public:
    virtual ISplitter* CreateSplitter(){
        return new PictureSplitter();
    }
};
class VideoSplitterFactory: public SplitterFactory{
public:
    virtual ISplitter* CreateSplitter(){
        return new VideoSplitter();
    }
};

class MainForm : public Form
{
    SplitterFactory*  factory;//工厂
public: 
    MainForm(SplitterFactory*  factory){
        this->factory=factory;
    }
   
	void Button1_Click(){    
		ISplitter * splitter = factory->CreateSplitter(); //多态new ，
    splitter->split();

	}
};

结构图

要点总结

Factory Method模式用于隔离类对象的使用者和具体类型之间的耦合关系。面对一个经常变化的具体类型，紧耦合关系(new)会导
致软件脆弱。
Factory Method模式通过面向对象的手法，将所要创建的具体对象工作延迟到子类，从而实现一种扩展（而非更改）的策略，较好地解决了这种紧耦合关系。
Factory Method模式解决"单个对象"的需求变化。缺点在于要求创建方法/参数相同。

思维发散

提出一个问题

利用MainForm构造函数的参数来接收一个具体的工厂类，来实现依赖倒转，但是MainForm构造函数如果来接受一个具体的ISplitter的一个子类对象不也实现了相同的效果吗？

答案

工厂模式，如果不创建工厂那几个类，直接通过依赖注入，大部分情况是可以的，这样其实工厂模式就退化成了策略模式，这样完全没问题，这样会聚焦于处理方法本身。但是当时实列化一个对象特别复杂时候，比如要提前进行很多预处理，或者传入一些参数，那么工厂模式更加方便，因为你在代码可以一直复用这个实例化过程，只需要传入工厂的依赖注入。