设计模式——工厂模式（Factory）

1. 定义

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。




Product：负责定义产品的共性，实现对事物最抽象定义；
Creator：抽象创建类，也就是抽象工厂

ConcreteCreator：实现具体如何创建产品类

2. 优点

（1）良好的封装性，代码结构清晰

一个对象创建是有条件约束的，如一个调用者需要一个具体的产品对象，只要知道这个产品的类名（或约束字符串）就可以了，不用知道创建对象的艰辛过程，减少模块间的耦合。

（2）工厂方法模式的扩展性非常优秀。

在增加产品类的情况下，只要适当地修改具体的工厂类或扩展一个工厂类，就可以完成“拥抱变化”。例如在我们的例子中，需要增加一个棕色人种，则只需要增加一个BrownHuman类，工厂类不用任何修改就可完成系统扩展。

（3）屏蔽产品类

这一特点非常重要，产品类的实现如何变化，调用者都不需要关心，它只需要关心产品的接口，只要接口保持不表，系统中的上层模块就不要发生变化，因为产品类的实例化工作是由工厂类负责，一个产品对象具体由哪一个产品生成是由工厂类决定的。在数据库开发中，大家应该能够深刻体会到工厂方法模式的好处：如果使用JDBC连接数据库，数据库从MySql切换到Oracle，需要改动地方就是切换一下驱动名称（前提条件是SQL语句是标准语句），其他的都不需要修改，这是工厂方法模式灵活性的一个直接案例。

（4）工厂方法模式是典型的解耦框架

高层模块值需要知道产品的抽象类，其他的实现类都不用关心，符合迪米特原则，我不需要的就不要去交流；

符合依赖倒转原则，只依赖产品类的抽象；

符合里氏替换原则，使用产品子类替换产品父类

3. 实例解析

设计一个绘制图元的程序

类图如下：

（注：图中Create箭头是我自己添加的，是依赖关系，应该用虚线，但是找不到虚线，特在此声明）

3.1 图元类

//IGeometry.h
#ifndef __IGEOMETRY_H__
#define __IGEOMETRY_H__

#include <iostream>

using std::cout;
using std::endl;

class IGeometry
{
public:
IGeometry()
{

}
virtual ~IGeometry()
{

}

virtual void Draw() = 0;
};
#endif

//XPoint.h
#ifndef __CXPOINT_H__
#define __CXPOINT_H__

#include "IGeometry.h"

class CXPoint:public IGeometry
{
public:
CXPoint(void);
~CXPoint(void);

void Draw();
};

#endif

#include "XPoint.h"

CXPoint::CXPoint(void)
{
}

CXPoint::~CXPoint(void)
{
}

void CXPoint::Draw()
{
cout<<"Draw Point."<<endl;
}

//XLine.h
#ifndef __CXLINE_H__
#define __CXLINE_H__

#include "IGeometry.h"

class CXLine :
public IGeometry
{
public:
CXLine(void);
~CXLine(void);

void Draw();
};

#endif

#include "XLine.h"

CXLine::CXLine(void)
{
}

CXLine::~CXLine(void)
{
}

void CXLine::Draw()
{
cout<<"Draw Line."<<endl;
}

3.2 工厂类：

#ifndef __IGEOMETRY_FACTORY_H__
#define __IGEOMETRY_FACTORY_H__

#include "IGeometry.h"
class IGeometryFactory
{
public:
IGeometryFactory()
{

}

virtual ~IGeometryFactory()
{

}

virtual IGeometry* Create() = 0;
};
#endif

#ifndef __CLINEfACTORY_H__
#define __CLINEfACTORY_H__

#include "IGeometryFactory.h"
#include "XLine.h"

class CLineFactory:public IGeometryFactory
{
public:
CLineFactory(void);
~CLineFactory(void);

IGeometry* Create();
};

#endif

#include "LineFactory.h"

CLineFactory::CLineFactory(void)
{
}

CLineFactory::~CLineFactory(void)
{
}

IGeometry* IGeometryFactory::Create()
{
return new CXLine();
}

#ifndef __CPOINTFACTORY_H__
#define __CPOINTFACTORY_H__

#include "IGeometryFactory.h"
#include "XPoint.h"

class CPointFactory:public IGeometryFactory
{
public:
CPointFactory(void);
~CPointFactory(void);

IGeometry* Create();
};

#endif

#include "LineFactory.h"

CLineFactory::CLineFactory(void)
{
}

CLineFactory::~CLineFactory(void)
{
}

IGeometry* IGeometryFactory::Create()
{
return new CXLine();
}

3.3 测试函数：

int main()
{
IGeometryFactory * p_factory;
IGeometry* p_geometry;

//draw point
p_factory = new CPointFactory();
p_geometry = p_factory->Create();
p_geometry->Draw();

//draw line
p_factory = new CLineFactory();
p_geometry = p_factory->Create();
p_geometry->Draw()

return 0;
}

代码非常简单，本来不想贴了，但是要有始有终不是……

4. 参考

[1] 工厂方法模式 http://www.cnblogs.com/cbf4life/archive/2009/12/20/1628494.html
注：原文采用java实现的，讲解的很不错。