工厂模式—C++代码demo解释

Posted 2021-12-05 ych9527

工厂模式

一、是什么

• 工厂模式解决的主要问题是，将原来分布在各个地方的对象创建的过程单独抽离出来，交付给工厂来处理，其它地方想要使用直接调用工厂方法获取对象即可
• 我们可以抽象出一些类的公共接口来形成抽象父类或者接口，这样就可以通过声明一个指向父类的指针，来指向子类的实际实现，达到多态的目的

二、优缺点

• 优点
  • 定义创建对象的接口，封装了对象创建的过程
  • 使具体化类的工作延迟到了子类之中
• 缺点
  • 程序员必须知道子类的名字,当子类非常多的时候命名是一件非常麻烦的事情
  • 在父类之中并不知道具体要实例化哪一个具体的子类

三、工厂模式的分类和介绍

• 工厂模式主要分为以下三类

  • 简单工厂

    • 设定场景：去饭店点菜，有各种菜肴，需要给这个饭店建模

      #include <iostream>
      using namespace  std;
      
      //定义一个抽象的基类
      class hotel
      {
      public:
          virtual ~hotel(){};
          virtual void order()=0;//点餐，是一个接口类
      };
      
      //接下来定义继承基类的子类
      class fruit:public hotel
      {
      public:
          void order()
          {
              cout<<"吃水果"<<endl;
          }
      };
      class beef:public hotel
      {
      public:
          void order()
          {
              cout<<"吃牛肉"<<endl;
          }
      };
      class chicken:public hotel
      {
      public:
          void order()
          {
              cout<<"吃鸡肉"<<endl;
          }
      };
      
      enum HotelType
      {
          Fruit,
          Beef,
          Chicken
      };
      class Factory
      {
      public:
          hotel* CrateHotel(HotelType type)
          {
              switch(type)
              {
                  case Fruit:
                      return new fruit(); //将子类的指针赋值给父类，实现多态
                      break;
                  case Beef:
                      return new beef();
                      break;
                  case Chicken:
                      return new chicken();
                      break;
              }
          }
      };
      
      int main() {
          Factory factory;
          factory.CrateHotel(Beef)->order();
          factory.CrateHotel(Beef)->order();
          factory.CrateHotel(Fruit)->order();
      
          return 0;
      }
      

• 工厂方法

  • 设定场景：假设最近客人增加，需要独立每个菜品，每个生产线只生产一种菜肴，及给每个子类提供一个工厂

    #include <iostream>
    using namespace  std;
    
    //定义一个抽象的基类
    class hotel{
    public:
        virtual ~hotel(){};
        virtual void order()=0;//点餐，是一个接口类
    };
    
    //接下来定义继承基类的子类
    class fruit:public hotel{
    public:
        void order(){
            cout<<"吃水果"<<endl;
        }
    };
    class beef:public hotel{
    public:
        void order(){
            cout<<"吃牛肉"<<endl;
        }
    };
    class chicken:public hotel
    {
    public:
        void order(){
            cout<<"吃鸡肉"<<endl;
        }
    };
    
    //定义工厂基类
    class FactoryBase{
    public:
        virtual hotel* CreateHotel()=0;
    };
    
    //下面继承工厂基类，给每个子类独立出来一个工厂
    //这样就是独立的工厂产生方式
    class Fruit:public FactoryBase{
    public:
        hotel* CreateHotel(){
            return new fruit();
        }
    };
    class Beef:public FactoryBase
    {
    public:
        hotel* CreateHotel(){
            return new beef();
        }
    };
    class Chicken:public FactoryBase
    {
    public:
        hotel* CreateHotel(){
            return new chicken();
        }
    };
    
    int main() {
        Fruit ft;
        ft.CreateHotel()->order();
    
        Beef bf;
        bf.CreateHotel()->order();
    
        Chicken ch;
        ch.CreateHotel()->order();
    
        return 0;
    }
    
    

• 和简单工厂进行比较

  • 工厂方法模式的应用并不仅仅是为了封装对象的创建，而是要把对象的创建放到同一个工厂子类中去实现，简单工厂则全部都是在同一个工厂之中进行创建

• 工厂方法模式的组成

  • 抽象工厂角色：这是工厂模式的核心，与应用程序无关，是具体工厂角色必须实现的接口或必须继承的父类。比如上的FactoryBase
  • 具体工厂角色：它含有和具体业务逻辑有关的代码，由应用程序调用以创建对应的具体产品的对象。比如上述的ft，bf
  • 抽象产品角色：它是具体产品继承的父类或者是实现的接口。比如上述的hotel
  • 具体产品角色：具体工厂角色所创建的对象就是此角色的实例。比如上述的fruit实例化对象

• 缺点

  • 每增加一种产品就需要增加一个类，当产品非常多时，就需要增加非常多的类

• 抽象工厂

  • 设定场景：假设这个饭店发现除了做饭，卖葡萄酒也是挺赚钱的，因此决定卖葡萄酒。饭菜和酒有价格档次的差别.比如产房A卖水果和白葡萄酒，产房B卖牛肉和红葡萄酒
  • 和工厂方法进行比较
    • 在创建对象的时候更加的复杂
    • 抽象工厂模式需要满足的条件
    • 系统中有多个同族的产品，而系统一次只可能消费其中一族产品
    • 同属同一个产品族的以其使用

  #include <iostream>
  using namespace  std;
  
  //定义一个抽象的基类
  class hotel{
  public:
      virtual ~hotel(){};
      virtual void order()=0;//点餐，是一个接口类
  };
  
  //接下来定义继承基类的子类
  class fruit:public hotel{
  public:
      void order(){
          cout<<"吃水果"<<endl;
      }
  };
  class beef:public hotel{
  public:
      void order(){
          cout<<"吃牛肉"<<endl;
      }
  };
  class chicken:public hotel
  {
  public:
      void order(){
          cout<<"吃鸡肉"<<endl;
      }
  };
  
  //定义葡萄酒基类
  class wine{
  public:
      ~wine(){};
      virtual void sold()=0;//葡萄酒售卖价格接口继承类
  };
  
  class WriteWine:public wine
  {
  public:
      void sold(){
          cout<<"白葡萄酒一百八一瓶"<<endl;
      }
  };
  class RedWine:public wine
  {
  public:
      void sold(){
          cout<<"红葡萄酒一万八一瓶"<<endl;
      }
  };
  
  
  
  class FactoryBase{
  public:
      virtual hotel* CreateHotel()=0;//菜肴工厂继承接口
      virtual wine* CreateWine()=0;//葡萄酒工厂继承接口
  };
  
  class FactoryA:public FactoryBase
  {
  public:
      hotel* CreateHotel(){
          return new fruit;
      }
      wine* CreateWine(){
          return new WriteWine();
      }
  
  };
  class FactoryB:public FactoryBase
  {
  public:
      hotel* CreateHotel(){
          return new beef;
      }
      wine* CreateWine(){
          return new RedWine();
      }
  };
  
  int main() {
      FactoryA a;
      a.CreateHotel()->order();
      a.CreateWine()->sold();
      FactoryB b;
      b.CreateHotel()->order();
      b.CreateWine()->sold();
  
      return 0;
  }