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FengJungle
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ff38625946
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在介绍简单工厂方法模式时Jungle总结出简单工厂模式存在最大的问题是违背了“开闭原则”，每当增加新的产品时，需要修改工厂类的逻辑。为了规避这种不足，同时很好的利用简单工厂模式的优点，本节Jungle将声情并茂地为您奉上工厂方法模式。
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# 1.工厂方法模式简介
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简单工厂模式中，每新增一个具体产品，就需要修改工厂类内部的判断逻辑。为了不修改工厂类，遵循开闭原则，工厂方法模式中不再使用工厂类统一创建所有的具体产品，而是针对不同的产品设计了不同的工厂，每一个工厂只生产特定的产品。
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工厂方法模式定义：
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```
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工厂方法模式：
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定义一个用于创建对象的接口，但是让子类决定将哪一个类实例化。工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类。
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```
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## 2.工厂方法模式结构
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从工厂方法模式简介中，可以知道该模式有以下几种角色：
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- **抽象工厂（AbstractFactory）**：所有生产具体产品的工厂类的基类，提供工厂类的公共方法；
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- **具体工厂（ConcreteFactory）**：生产具体的产品
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- **抽象产品（AbstractProduct）**：所有产品的基类，提供产品类的公共方法
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- **具体产品（ConcreteProduct）**：具体的产品类
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工厂方法模式UML类图如下：
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# 3.工厂方法模式代码实例
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考虑这样一个场景，如下图：
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```
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Jungle想要进行户外运动，它可以选择打篮球、踢足球或者玩排球。和上一次的体育保管室不同，这次分别由篮球保管室、足球保管室和排球保管室，Jungle只需直接去相应的保管室就可以拿到对应的球！然后Jungle就可以愉快地玩耍了。
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```
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对应的UML实例图如下图：
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## 3.1.定义抽象产品类AbstractSportProduct，方法不提供实现
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```
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//抽象产品类AbstractProduct
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class AbstractSportProduct
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{
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public:
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AbstractSportProduct(){
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}
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virtual ~AbstractSportProduct(){}
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//抽象方法：
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virtual void printName() = 0;
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virtual void play(){} = 0;
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};
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```
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## 3.2.定义三个具体产品类
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```
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//具体产品类Basketball
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class Basketball :public AbstractSportProduct
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{
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public:
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Basketball(){
|
||||
printName();
|
||||
play();
|
||||
}
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//具体实现方法
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void printName(){
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||||
printf("Jungle get Basketball\n");
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}
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||||
void play(){
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||||
printf("Jungle play Basketball\n\n");
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||||
}
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||||
};
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//具体产品类Football
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class Football :public AbstractSportProduct
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||||
{
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||||
public:
|
||||
Football(){
|
||||
printName();
|
||||
play();
|
||||
}
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||||
//具体实现方法
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||||
void printName(){
|
||||
printf("Jungle get Football\n");
|
||||
}
|
||||
void play(){
|
||||
printf("Jungle play Football\n\n");
|
||||
}
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||||
};
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//具体产品类Volleyball
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||||
class Volleyball :public AbstractSportProduct
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||||
{
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||||
public:
|
||||
Volleyball(){
|
||||
printName();
|
||||
play();
|
||||
}
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||||
//具体实现方法
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||||
void printName(){
|
||||
printf("Jungle get Volleyball\n");
|
||||
}
|
||||
void play(){
|
||||
printf("Jungle play Volleyball\n\n");
|
||||
}
|
||||
};
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```
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## 3.3.定义抽象工厂类AbstractFactory，方法为纯虚方法
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```
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//抽象工厂类
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class AbstractFactory
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||||
{
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||||
public:
|
||||
virtual AbstractSportProduct *getSportProduct() = 0;
|
||||
virtual ~AbstractFactory(){}
|
||||
};
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```
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## 3.4.定义三个具体工厂类
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```
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||||
/具体工厂类BasketballFactory
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||||
class BasketballFactory :public AbstractFactory
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{
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||||
public:
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||||
BasketballFactory(){
|
||||
printf("BasketballFactory\n");
|
||||
}
|
||||
AbstractSportProduct *getSportProduct(){
|
||||
printf("basketball");
|
||||
return new Basketball();
|
||||
}
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||||
};
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||||
//具体工厂类FootballFactory
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||||
class FootballFactory :public AbstractFactory
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||||
{
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||||
public:
|
||||
FootballFactory(){
|
||||
printf("FootballFactory\n");
|
||||
}
|
||||
AbstractSportProduct *getSportProduct(){
|
||||
return new Football();
|
||||
}
|
||||
};
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||||
//具体工厂类VolleyballFactory
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||||
class VolleyballFactory :public AbstractFactory
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
VolleyballFactory(){
|
||||
printf("VolleyballFactory\n");
|
||||
}
|
||||
AbstractSportProduct *getSportProduct(){
|
||||
return new Volleyball();
|
||||
}
|
||||
};
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```
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## 3.5.客户端使用方法示例
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```
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#include <iostream>
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#include "FactoryMethod.h"
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int main()
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{
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printf("工厂方法模式\n");
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//定义工厂类对象和产品类对象
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AbstractFactory *fac = nullptr;
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AbstractSportProduct *product = nullptr;
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fac = new BasketballFactory();
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product = fac->getSportProduct();
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delete fac;
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fac = nullptr;
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delete product;
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||||
product = nullptr;
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||||
fac = new FootballFactory();
|
||||
product = fac->getSportProduct();
|
||||
delete fac;
|
||||
fac = nullptr;
|
||||
delete product;
|
||||
product = nullptr;
|
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||||
fac = new VolleyballFactory();
|
||||
product = fac->getSportProduct();
|
||||
delete fac;
|
||||
fac = nullptr;
|
||||
delete product;
|
||||
product = nullptr;
|
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||||
system("pause");
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return 0;
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}
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```
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## 3.6.效果
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工厂方法模式
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BasketballFactory
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basketballJungle get Basketball
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Jungle play Basketball
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FootballFactory
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Jungle get Football
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Jungle play Football
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VolleyballFactory
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Jungle get Volleyball
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Jungle play Volleyball
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# 4.工厂方法模式总结
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如果Jungle想玩棒球（Baseball），只需要增加一个棒球工厂（BaseballFacory），然后在客户端代码中修改具体工厂类的类名，而原有的类的代码无需修改。由此可看到，相较简单工厂模式，工厂方法模式更加符合开闭原则。工厂方法是使用频率最高的设计模式之一，是很多开源框架和API类库的核心模式。
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## 优点：
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- 工厂方法用于创建客户所需产品，同时向客户隐藏某个具体产品类将被实例化的细节，用户只需关心所需产品对应的工厂；
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- 工厂自主决定创建何种产品，并且创建过程封装在具体工厂对象内部，多态性设计是工厂方法模式的关键；
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- 新加入产品时，无需修改原有代码，增强了系统的可扩展性，符合开闭原则。
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## 缺点：
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- 添加新产品时需要同时添加新的产品工厂，系统中类的数量成对增加，增加了系统的复杂度，更多的类需要编译和运行，增加了系统的额外开销；
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- 工厂和产品都引入了抽象层，客户端代码中均使用的抽象层（AbstractFactory和AbstractSportProduct ），增加了系统的抽象层次和理解难度。
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## 适用环境：
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- 客户端不需要知道它所需要创建的对象的类；
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- 抽象工厂类通过其子类来指定创建哪个对象（运用多态性设计和里氏代换原则）
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