工厂方法设计模式
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2024-01-05 23:13:11
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目录
-工厂方法设计模式
2、工厂方法模式
概念定义:
工厂方法模式,又称工厂模式、多态工厂模式和虚拟构造器模式,通过定义工厂父类负责定义创建对象的公共接口,而子类则负责生成具体的对象。
应用场景:
- 当一个类不知道它所需要的对象的类时
在工厂方法模式中,客户端不需要知道具体产品类的类名,只需要知道所对应的工厂即可; - 当一个类希望通过其子类来指定创建对象时
在工厂方法模式中,对于抽象工厂类只需要提供一个创建产品的接口,而由其子类来确定具体要创建的对象,利用面向对象的多态性和里氏代换原则,在程序运行时,子类对象将覆盖父类对象,从而使得系统更容易扩展。
将创建对象的任务委托给多个工厂子类中的某一个,客户端在使用时可以无须关心是哪一个工厂子类创建产品子类,需要时再动态指定,可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中。
角色组成:
- 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。
- 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。
- 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。
案例代码:
计算器
#include <iostream>
using namespace std;
class Operation
{
public:
double _numberA;
double _numberB;
public:
virtual double getResult()=0;
};
//加减乘除
class OperationAdd : public Operation
{
public:
double getResult() override{
return _numberA+_numberB;
}
};
class OperationSub : public Operation
{
public:
double getResult() override{
return _numberA-_numberB;
}
};
class OperationMul : public Operation
{
public:
double getResult() override{
return _numberA*_numberB;
}
};
class OperationDiv : public Operation
{
public:
double getResult() override{
if (_numberB==0) {
printf("异常\n");
return 0;
}
return _numberA/_numberB;
}
};
/*
工厂方法对简单工厂做了进一步抽象, 多了一个Factory类,这个类将不再负责具体的产品生产,
而是只制定一些规范,具体的生产工作由其子类去完成。
*/
class Factory
{
public :
Operation *createOpr();
};
class FactoryAdd : public Factory
{
public:
Operation *createOpr()
{
return new OperationAdd();
}
};
class FactorySub : public Factory
{
public:
Operation *createOpr()
{
return new OperationSub();
}
};
class FactoryMul : public Factory
{
public:
Operation *createOpr()
{
return new OperationMul();
}
};
class FactoryDiv : public Factory
{
public:
Operation *createOpr()
{
return new OperationDiv();
}
};
测试代码如下:
int main()
{
int num1 = 20, num2 = 9;
//工厂方法模式
Operation *tempA = (new FactorySub())->createOpr();
tempA->_numberA = num1;
tempA->_numberB = num2;
cout<<"两数之和="<<tempA->getResult()<<endl;
system("pause");
return 0;
}
优点:
- 更符合开-闭原则
- 符合单一职责原则
- 不使用静态工厂方法,可以形成基于继承的等级结构
工厂模式可以说是简单工厂模式的进一步抽象和拓展,在保留了简单工厂的封装优点的同时,让扩展变得简单,让继承变得可行,增加了多态性的体现。
缺点:
- 添加新产品时,除了增加新产品类外,还要提供与之对应的具体工厂类,系统类的个数将成对增加,在一定程度上增加了系统的复杂度;同时,有更多的类需要编译和运行,会给系统带来一些额外的开销;
- 由于考虑到系统的可扩展性,需要引入抽象层,在客户端代码中均使用抽象层进行定义,增加了系统的抽象性和理解难度,且在实现时可能需要用到DOM、反射等技术,增加了系统的实现难度。
- 虽然保证了工厂方法内的对修改关闭,但对于使用工厂方法的类,如果要更换另外一种产品,仍然需要修改实例化的具体工厂类;
- 一个具体工厂只能创建一种具体产品