23种设计模式(七)对象创建之工厂方法

本系列所有文章来自李建忠老师的设计模式笔记，系列如下： 设计模式(一)面向对象设计原则 23种设计模式(二)组件协作之模板方法 23种设计模式(三)组件协作之策略模式 23种设计模式(四)组件协作之观察者模式 23种设计模式(五)单一职责之装饰模式 23种设计模式(六)单一职责之桥模式 23种设计模式(七)对象创建之工厂方法 23种设计模式(八)对象创建之抽象工厂 23种设计模式(九)对象创建之原型模式 23种设计模式(十)对象创建之构建器 23种设计模式(十一)对象性能之单件模式 23种设计模式(十二)对象性能之享元模式 23种设计模式(十三)接口隔离之门面模式 23种设计模式(十四)接口隔离之代理模式 23种设计模式(十五)接口隔离之适配器 23种设计模式(十六)接口隔离之中介者 23种设计模式(十七)状态变化之状态模式 23种设计模式(十八)状态变化之备忘录 23种设计模式(十九)数据结构之组合模式 23种设计模式(二十)数据结构之迭代器 23种设计模式(二十一)数据结构之职责链 23种设计模式(二十二)行为变化之命令模式 23种设计模式(二十三)行为变化之访问器 23种设计模式(二十四)领域规则之解析器

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动机设计方法一设计方法二模式定义要点总结

  通过“对象创建” 模式绕开new，来避免对象创建（new）过程 中所导致的紧耦合（依赖具体类），从而支持对象创建的稳定。它 是接口抽象之后的第一步工作。

动机

  在软件系统中，经常面临着创建对象的工作；由于需求的变化，需要创建的对象的具体类型经常变化。

设计方法一

FileSplitter1.cpp class ISplitter{ public: virtual void split()=0; virtual ~ISplitter(){} }; class BinarySplitter : public ISplitter{ }; class TxtSplitter: public ISplitter{ }; class PictureSplitter: public ISplitter{ }; class VideoSplitter: public ISplitter{ };

  上述代码是面向接口编程工作的一部分。之前所说的模式都有一个抽象基类，之后采用ISplitter * splitter= new BinarySplitter();方式实现面向接口编程。

MainForm1.cpp class MainForm : public Form { TextBox* txtFilePath; TextBox* txtFileNumber; ProgressBar* progressBar; public: void Button1_Click(){ ISplitter * splitter= new BinarySplitter();//依赖具体类 splitter->split(); } };

  面向接口编程最简单的一个表现形式就是变量要声明成抽象基类。

  这里MainForm1中的ISplitter * splitter是依赖于抽象，但是new BinarySplitter();依赖于细节同样不行。

  如何应对这种变化？如何绕过常规的对象创建方法(new)，提供一种“封装机制”来避免客户程序和这种“具体对象创建工作”的紧耦合？

设计方法二

  那能不能用一种方法来返回一个对象：

ISplitterFactory.cpp //抽象类 class ISplitter{ public: virtual void split()=0; virtual ~ISplitter(){} }; //工厂基类 class SplitterFactory{ public: virtual ISplitter* CreateSplitter()=0; virtual ~SplitterFactory(){} }; FileSplitter2.cpp //具体类 class BinarySplitter : public ISplitter{ }; class TxtSplitter: public ISplitter{ }; class PictureSplitter: public ISplitter{ }; class VideoSplitter: public ISplitter{ }; //具体工厂 class BinarySplitterFactory: public SplitterFactory{ public: virtual ISplitter* CreateSplitter(){ return new BinarySplitter(); } }; class TxtSplitterFactory: public SplitterFactory{ public: virtual ISplitter* CreateSplitter(){ return new TxtSplitter(); } }; class PictureSplitterFactory: public SplitterFactory{ public: virtual ISplitter* CreateSplitter(){ return new PictureSplitter(); } }; class VideoSplitterFactory: public SplitterFactory{ public: virtual ISplitter* CreateSplitter(){ return new VideoSplitter(); } }; MainForm2.cpp class MainForm : public Form { SplitterFactory* factory;//工厂 public: MainForm(SplitterFactory* factory){ this->factory=factory; } void Button1_Click(){ ISplitter * splitter= factory->CreateSplitter(); //多态new splitter->split(); } };

模式定义

  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。Factory Method使得一个类的实例化延迟（目的：解耦，手段：虚函数）到子类。

要点总结

  Factory Method模式用于隔离类对象的使用者和具体类型之间的耦合关系。面对一个经常变化的具体类型，紧耦合关系(new)会导致软件的脆弱。

  Factory Method模式通过面向对象的手法，将所要创建的具体对象工作延迟到子类，从而实现一种扩展（而非更改）的策略，较好地解决了这种紧耦合关系。

  Factory Method模式解决“单个对象”的需求变化。缺点在于要求创建方法/参数相同。