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不得不说的创建型模式-工厂方法模式

不得不说的创建型模式-工厂方法模式

 

工厂方法模式是创建型模式之一,它定义了一个用于创建对象的接口,但将具体创建的过程延迟到子类中进行。换句话说,它提供了一种通过调用工厂方法来实例化对象的方法,而不是通过直接使用 new 关键字来实例化对象。

 

下面是一个使用 C++ 实现工厂方法模式的例子:

在上述代码中,有一个抽象产品类 Product,两个具体产品类 ConcreteProductAConcreteProductB,一个抽象工厂类 Factory,两个具体工厂类 ConcreteFactoryAConcreteFactoryBFactory 类中包含一个工厂方法 createProduct(),用于创建产品对象。具体的产品对象的创建延迟到了具体的工厂类中,这也就是工厂方法模式的核心思想。

底层原理:工厂方法模式中的工厂方法实际上就是一个虚函数,由具体的工厂类来实现该虚函数,返回具体的产品对象。客户端只需要知道具体的工厂类,然后通过调用工厂方法来获得具体的产品对象,而无需知道产品对象的具体实现过程。

实际应用:工厂方法模式常用于需要创建多种对象的场景,例如创建不同类型的窗口、按钮、对话框等 GUI 控件。在工

厂方法模式中,我们可以通过定义不同的具体工厂类来创建不同的具体产品对象,从而使得客户端代码与具体产品类的实现分离,提高了系统的灵活性和可维护性。

另外,工厂方法模式也可以与其他设计模式一起使用,例如抽象工厂模式、单例模式等。抽象工厂模式可以用来创建一组相关的对象,而单例模式可以用来保证工厂对象的唯一性。

总的来说,工厂方法模式是一种非常常用的设计模式,在实际的软件开发中经常用来创建具有多种不同类型的对象。它提供了一种灵活的方式来创建对象,同时也可以提高系统的扩展性和可维护性。

工厂方法模式的优点:

  1. 通过工厂方法来创建对象,客户端与具体产品的实现相分离,从而降低了耦合性,提高了系统的可扩展性和可维护性。
  2. 可以通过增加新的具体工厂类来扩展系统的功能,符合开闭原则。
  3. 可以使用多态性来实现工厂方法,也可以使用模板类来实现工厂方法,提高了代码的复用性和灵活性。

工厂方法模式的缺点:

  1. 需要定义很多的具体工厂类,增加了系统的复杂度。
  2. 在创建对象时,可能需要传递大量的参数,从而增加了代码的复杂度。

工厂方法模式的适用场景:

  1. 当一个类不知道它所需要的对象的类时。
  2. 当一个类希望由它的子类来指定所创建的对象时。
  3. 当类将创建对象的职责委托给多个辅助子类中的某一个,并且希望将哪一个辅助子类是代理者这一信息局部化时。

总的来说,工厂方法模式是一种简单而又实用的设计模式,它将对象的创建过程抽象出来,通过定义工厂方法来创建对象,提高了系统的可扩展性和可维护性。在实际的软件开发中,工厂方法模式经常被使用,例如创建不同类型的数据库连接、日志记录器、配置信息等。

下面是一个使用C++实现工厂方法模式的示例代码:

在上面的代码中,抽象产品类Product定义了产品类的接口,具体产品类ProductA和ProductB实现了该接口,抽象工厂类Factory定义了工厂方法的接口,具体工厂类FactoryA和FactoryB实现了该接口,并重载了createProduct方法来创建具体产品对象。在客户端代码中,通过创建具体工厂对象并调用其createProduct方法来创建具体产品对象,然后使用具体产品对象来完成相应的操作。

在实际应用中,工厂方法模式可以用来创建不同类型的对象,例如创建数据库连接、日志记录器、配置信息等。在实现时,可以使用单例模式来保证工厂对象的唯一性,使用模板类来实现工厂方法,提高代码的复用性和灵活性。