欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页  >  IT编程

深入浅出《设计模式》之简单工厂模式(C++)

程序员文章站 2022-03-20 17:17:15
前言 模式介绍 简单工厂模式其实并不属于GoF23(23种设计模式),更类似工厂模式的一种变型。其定义是可以根据参数的不同返回不同类的实例。简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例,被创建的实例通常都具有共同的父类。 这就有点像去饭馆吃饭,进了门和服务员说一句:“waiter!来一份海参炒面 ......

前言

模式介绍

简单工厂模式其实并不属于gof23(23种设计模式),更类似工厂模式的一种变型。其定义是可以根据参数的不同返回不同类的实例。简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例,被创建的实例通常都具有共同的父类。
这就有点像去饭馆吃饭,进了门和服务员说一句:“waiter!来一份海参炒面!” 一般情况下他只会给你海参炒面(不管里面有没有海参)。这会第二个人进来了,也喊了一句:“服务员,来一碗辣根汤面!”此时他就会给你一份辣根汤面。你们根本不会考虑海参炒面和辣根汤面咋炒的,只需要告诉店家,他就给你了。
上面实例中的“服务员”就是一个简单工厂。饭馆里的菜单就是简单工厂中的类列表。可以通过告知服务员点哪个类,服务员将类的实例也就是菜品端出来。这样对于我这个这个客户端来讲,没必要知道后厨做了什么,只需要拿到实例菜品吃就好了。如果终于有一天海参炒面变成了烧烤店,但是我也没必要知道后厨咋串的串儿,只需要进去还找服务员,要腰子就ok了。

uml类图

这里涉及到2种类,①我:客户端,负责调用服务员生成后端菜品实例。②服务员:工厂类,负责产生后端菜品并返回给客户端。③菜品:后端菜品类,生成的菜品。具体关系如下uml类图:

深入浅出《设计模式》之简单工厂模式(C++)

代码实例

下面是noodle类,是一个抽象类,里面具备一个eating函数,是为客户端准备的,食用。

#ifndef noodle_h
#define noodle_h

class noodle {
public:
    noodle() {}
    ~noodle() {}

public:
    virtual void eating() = 0;
};

#endif // noodle_h

下面是海参炒面类,集成自noodle类,实现了eating方法:

#ifndef haishennoodle_h
#define haishennoodle_h

#include "noodle.h"

class haishennoodle : public noodle
{
public:
    haishennoodle();
    ~haishennoodle();

public:
    virtual void eating();
};

#endif // haishennoodle_h
#include <iostream>
#include "haishennoodle.h"

haishennoodle::haishennoodle()
{

}

haishennoodle::~haishennoodle()
{

}

void haishennoodle::eating()
{
    std::cout << "我是海参炒面,里面没有海参哦!!吃的时候注意!" << std::endl;
}

下面是辣根汤面类,继承了noodle类,重写了eating方法:

#ifndef lagennoodle_h
#define lagennoodle_h

#include "noodle.h"

class lagennoodle : public noodle
{
public:
    lagennoodle();
    ~lagennoodle();

public:
    virtual void eating();
};

#endif // lagennoodle_h
#include <iostream>
#include "lagennoodle.h"

lagennoodle::lagennoodle()
{

}

lagennoodle::~lagennoodle()
{

}

void lagennoodle::eating()
{
    std::cout << "我是辣根汤面,吃完呛的哼啊!!!" << std::endl;
}

下面是服务员类,负责生成后端noodle。通过createnoodle生成noodle实例化,是工厂。

#ifndef waiter_h
#define waiter_h

class noodle;
class waiter
{
public:
    waiter();
    ~waiter();

public:
    noodle *createnoodle(int type);
};

#endif // waiter_h
#include <iostream>
#include "waiter.h"
#include "haishennoodle.h"
#include "lagennoodle.h"

waiter::waiter()
{

}

waiter::~waiter()
{

}

noodle *waiter::createnoodle(int type)
{
    noodle *n = null;
    switch(type) {
    case 0:
        n = new haishennoodle();
        break;
    case 1:
        n = new lagennoodle();
        break;
     default:
        std::cout << "对不起,我们这没有这个菜,请您换一个!" << std::endl;
    }

    return n;
}

客户端代码如下,是我进店来点餐的步骤:

#include <iostream>
#include <string.h>
#include "haishennoodle.h"
#include "lagennoodle.h"
#include "waiter.h"

using namespace std;

char *product_list[] = {
    "haishen-noodle",
    "lagen-noodle",
    null
};

int main()
{
    char *p = null;
    char *pd = "haishen-noodle";
    int i = 0;

    waiter *w = new waiter();
    noodle *n = null;

    for(p = product_list[i]; p != null; i++, p = product_list[i]) {
        if(strncmp(pd, p, strlen(pd)) == 0) {
            n = w->createnoodle(i);
            if(n) {
                cout << "开吃!!!" << endl;
                n->eating();
            }
        }
    }

    if(n) {
        delete n; n = null;
    }

    if(w) {
        delete w; w = null;
    }

    return 0;
}

附赠cmakelist.txt代码:

cmake_minimum_required(version 2.8)

project(noodle)
set(src_list main.cpp noodle.h lagennoodle.h lagennoodle.cpp haishennoodle.h haishennoodle.cpp waiter.h waiter.cpp)
add_executable(${project_name} ${src_list})

编译运行结果

代码下载链接是:https://github.com/erguangqiang/freesir_headfirst/blob/master/noodle.tar.gz
使用cmake生成makefile,并编译出可执行程序noodle。运行结果如下:

erguangqiang@elab$./noodle
开吃!!!
我是海参炒面,里面没有海参哦!!吃的时候注意!

结束

使用简单工厂模式优点就是可以隔离客户端和实例化,这样客户端可以不理会类实例化的具体流程,达到了给客户端和逻辑解耦的目的。
但是简单工厂模式缺点也很严重,根据设计模式的开放-封闭原则,对于程序的扩展,不应改变类具体代码,可以对类集成扩展开放。一旦面馆出了新菜品,就需要修改工厂类。规避的方法是使用工厂模式,通过扩展的方式来实现。