[设计模式C++go]简单工厂模式

Posted 2022-12-09 凌星An

文章目录

• 简单工厂
• • 介绍
  • 类图：
  • 代码实现
  • • C++
    • • 简单工厂代码:
      • 外部调用:
    • go
    • • 简单工厂代码:
      • 外部调用:
  • 优缺点
  • 应用场景
  • 扩展：

简单工厂

介绍

简单工厂模式并不是一个标准的设计模式，但是它十分的简单而且很常用。
其定义：
提供一个创建对象实例的功能，而无需关心其具体实现。被创建实例的类型可以是接口，抽象类，也可以是具体的类。

意图： 避免让模块外部知道模块内部的具体实现。
主要代码：
在模块内部新建一个类，外部应用可以通过这个类来获取相应的对象，操作其方法。

类图：

Client： 即外部应用
Factory: 即我们在模块内部新建的那个类，可以给Client使用
Api: 接口，封装有Client要使用的方法；在go中就是interface ；在C++中可以是一个纯虚类(即有纯虚函数，不能实例化出对象的类)
ImplA,ImplB : 具体实现Api的类

代码实现

我们在模块内部实现一个 计算器(能够完成 + - * \\ ) 功能，外部调用工厂类进行计算

C++

简单工厂代码:

enum OperatorType
	ADD=0,
	SUB,
	MUL,
	DIV
;

//纯虚函数类即类图当中的Api  
//有一个获取结果的函数GetResult
class Operator
public:
	int numA;
	int numB;
	virtual int GetResult() = 0;
;
//具体实现 加，减，乘，除的类
class OperatorAdd:public Operator
public:
	int GetResult()
		return numA + numB;
	
;
class OperatorSub :public Operator
public:
	int GetResult()
		return numA - numB;
	
;
class OperatorMul :public Operator
public:
	int GetResult()
		return numA * numB;
	
;
class OperatorDiv :public Operator
public:
	int GetResult()
		if (numB == 0)
			printf("除数不能为0\\n");
		
		return numA / numB;
	
;
//简单工厂类
class OperatorFactory
public:
//本代码中将此方法定义为static，可以不用实例化简单工厂对象，调用此方法
	static Operator* CreateOpator( OperatorType op)
		if (op == ADD)
			return new OperatorAdd;
		else if (op == SUB)
			return new OperatorSub;
		else if (op == MUL)
			return new OperatorMul;
		else if (op == DIV)
			return new OperatorDiv;
		

		return nullptr;
	

;

外部调用:

int main()

	Operator * add = OperatorFactory::CreateOpator(ADD);
	add->numA = 1;
	add->numB = 1;
	cout<<add->GetResult()<<endl;
	Operator * sub = OperatorFactory::CreateOpator(SUB);
	sub->numA = 1;
	sub->numB = 1;
	cout << sub->GetResult() << endl;
	Operator * mul = OperatorFactory::CreateOpator(MUL);
	mul->numA = 1;
	mul->numB = 1;
	cout << mul->GetResult() << endl;
	Operator * div = OperatorFactory::CreateOpator(DIV);
	div->numA = 1;
	div->numB = 1;
	cout << div->GetResult() << endl;
	return 0;

go

简单工厂代码:

package SimpleFactory
import(
   "errors"
)
//接口 ，定义外部应用调用的方法即类图中的Api
type Result interface
     GetResult(a,b int)(int,error)

//具体的实现类，积累图中的ImpleA,B...
type operatorAdd struct


func (o *operatorAdd)GetResult(a,b int)(int,error)
     return a+b,nil

type operatorSub struct


func (o *operatorSub)GetResult(a,b int)(int,error)
     return a-b,nil

type operatorMul struct


func (o *operatorMul)GetResult(a,b int)(int,error)
     return a*b,nil

type operatorDiv struct

func (o *operatorDiv)GetResult(a,b int)(int,error)
     if b==0
       return 0,errors.New("除数不能为0");
     
     return a/b,nil

//简单工厂类
type OperatorFactory struct


func (o *OperatorFactory)CreateOperator(str string)Result
      if str=="+" 
           return &operatorAdd
      else if str=="-" 
           return &operatorSub
      else if str=="*" 
           return &operatorMul
      else if str=="\\\\" 
           return &operatorDiv
      
      return nil

外部调用:

import(
   "fmt"
   ss "SimpleFactory"
)

func main()
   var opt ss.OperatorFactory
   add:=opt.CreateOperator("+")
   result,_ := add.GetResult(1,1)
   fmt.Println(result)
   sub:=opt.CreateOperator("-")
   result,_ = sub.GetResult(2,1)
   fmt.Println(result)
   mul:=opt.CreateOperator("*")
   result,_ = mul.GetResult(3,1)
   fmt.Println(result)
   div:=opt.CreateOperator("\\\\")
   result,_ = div.GetResult(4,1)
   fmt.Println(result)

优缺点

优点：

1. 帮助封装
   能够帮助我们实现组件的封装，让外部能够真正的面向接口编程
2. 解耦
   通过简单工厂模式，实现了外部应用和具体实现类的解耦
   外部应用不知道具体有谁来实现，也不知道具体是如何实现的，客户端只是通过工厂来获取它需要的接口对象
   缺点:
   代码扩展性不好
   倘若我们想在上面的计算器中增加一个求x^y的计算方法，就需要修改工厂类，倘若具体实现类过多，那么if-else if的分支也会变得庞大无比.

应用场景

如果想要完全封装隔离具体实现，让外部只能通过接口来操作封装体，那么可以选用简单工厂，让客户端通过工厂来获取相应的接口，而无须关心具体的实现。
如果想要把对外创建对象的职责集中管理和控制，可以选用简单工厂，一个简单工厂可以创建很多的、不相关的对象，可以把对外创建对象的职责集中到个简单工厂来，从而实现集中管理和控制。

扩展：

面对简单工厂代码扩展性问题：我们可以采用读取配置文件的方式来解决，增加了具体实现类，我们只需要修改配置文件即可

参考：
《研磨设计模式》、《大话设计模式》

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