[C++实现 设计模式(3)] : 抽象工厂模式

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抽象工厂模式的定义场景说明抽象工厂模式的应用抽象工厂模式的优点抽象工厂模式的缺点抽象工厂模式的使用场景 总结*参考书籍* :

抽象工厂模式的定义

定义 : 为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口 , 而且无需指定他们的具体类 .

抽象工厂模式的通用类图(UML) :

场景说明

       我们接着上篇女娲造人的情景来说 , 当女娲造出人之后 , 发现都是清一色的类型 , 忘记给人类定义性别了 , 那怎么办? 抹掉重来?显然是不可能的 , 只有一种生产类型 , 要么生产出来的全部都是男性 , 要么全部都是女性 , 现在简单工厂模式和工厂方法模式都鞭长莫及 . 于是 , 现在生产的分为男性和女性(之前只是人) , 这样工厂(八卦炉) , 还是三个 , 不仅能生产男性还能生产女性 . 一个专门生产黑色男性和黑色女性 ; 一个专门生产黄色男性和黄色女性 ;一个专门生产白色男性和白色女性 ;

UMl图 :

代码如下 :

//抽象工厂模式 #if 0 //男性 class Male { public: virtual void show() = 0; }; //黑色男性 class BlackMale : public Male { public: void show() { cout<<"BlackMale"<<endl; } }; //黄色男性 class YellowMale : public Male { public: void show() { cout<<"YellowMale"<<endl; } }; //白色男性 class WhiteMale : public Male { public: void show() { cout<<"WhiteMale"<<endl; } }; //女性 class FeMale { public: virtual void show() = 0; }; //黑色女性 class BlackFeMale : public FeMale { public: void show() { cout<<"BlackFeMale"<<endl; } }; //黄色女性 class YellowFeMale : public FeMale { public: void show() { cout<<"YellowFeMale"<<endl; } }; //白色女性 class WhiteFeMale : public FeMale { public: void show() { cout<<"WhiteFeMale"<<endl; } }; //工厂 class HumanFactory { public: virtual Male* CreateMale() = 0; virtual FeMale* CreateFeMale() = 0; }; //黑色人种工厂 , 专门用来生产黑色人种 class BlackFactory : public HumanFactory { public: BlackMale* CreateMale() { return new BlackMale() ; } BlackFeMale* CreateFeMale() { return new BlackFeMale() ; } }; //黄色人种工厂 , 专门用来生产黄色人种 class YellowFactory : public HumanFactory { public: YellowMale* CreateMale() { return new YellowMale() ; } YellowFeMale* CreateFeMale() { return new YellowFeMale() ; } }; //白色人种工厂 , 专门用来生产白色人种 class WhiteFactory : public HumanFactory { public: WhiteMale* CreateMale() { return new WhiteMale() ; } WhiteFeMale* CreateFeMale() { return new WhiteFeMale() ; } }; int main() { HumanFactory* human = new BlackFactory(); Male* _male = human->CreateMale(); _male->show(); FeMale* _female = human->CreateFeMale(); _female->show(); //释放内存 , 防止内存泄漏 delete human; human = nullptr; delete _male; _male = nullptr; delete _female; _female = nullptr; cout<<"==========="<<endl; human = new YellowFactory(); _male = human->CreateMale(); _male->show(); _female = human->CreateFeMale(); _female->show(); delete human; human = nullptr; delete _male; _male = nullptr; delete _female; _female = nullptr; cout<<"==========="<<endl; human = new WhiteFactory(); _male = human->CreateMale(); _male->show(); _female = human->CreateFeMale(); _female->show(); delete human; human = nullptr; delete _male; _male = nullptr; delete _female; _female = nullptr; return 0; } #endif

运行结果 :

抽象工厂模式的应用

抽象工厂模式的优点

       抽象工厂模式除了具有工厂方法模式的优点外，最主要的优点就是可以在类的内部对产品族进行约束 . 所谓的产品族，一般或多或少的都存在一定的关联，抽象工厂模式就可以在类内部对产品族的关联关系进行定义和描述，而不必专门引入一个新的类来进行管理 .

抽象工厂模式的缺点

       产品族的扩展将是一件十分费力的事情，假如产品族中需要增加一个新的产品，则几乎所有的工厂类都需要进行修改 . 所以使用抽象工厂模式时，对产品等级结构的划分是非常重要的 .

抽象工厂模式的使用场景

       抽象工厂模式的使用场景定义非常简单: 一个对象族(或是一组没有任何关系的对象) 都有相同的约束，则可以使用抽象工厂模式 .什么意思呢 ? 例如一个文本编辑器和一个图片处理器，都是软件实体，但是*nix下的文本编辑器和Windows下的文本编辑器虽然功能和界面都相同，但是代码实现是不同的，图片处理器也有类似情况 . 也就是具有了共同的约束条件:操作系统类型 .于是我们可以使用抽象工厂模式，产生不同操作系统下的编辑器和图片处理器 .

总结

       无论是简单工厂模式，工厂方法模式，还是抽象工厂模式，他们都属于工厂模式，在形式和特点上也是极为相似的，他们的最终目的都是为了解耦 . 在使用时，我们不必去在意这个模式到底工厂方法模式还是抽象工厂模式，因为他们之间的演变常常是令人琢磨不透的 . 经常你会发现，明明使用的工厂方法模式，当新需求来临，稍加修改，加入了一个新方法后，由于类中的产品构成了不同等级结构中的产品族，它就变成抽象工厂模式了；而对于抽象工厂模式，当减少一个方法使的提供的产品不再构成产品族之后，它就演变成了工厂方法模式。

所以，在使用工厂模式时，只需要关心降低耦合度的目的是否达到了 .

在一位网友的总结可能在前期能帮助你理解 , 简单工厂——一对多（一个工厂对应多个产品）；工厂模式——一对一（一个工厂对应一个产品）：抽象工厂——一对一类（一个工厂对应一类产品，这一类产品可以是一个，也可以是多个）.

参考书籍 :

                  <<设计模式之禅 第二版>>                   <<设计模式>>