工厂搬砖也要带脑壳!Jungle学抽象工厂模式

版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接: https://blog.csdn.net/sinat_21107433/article/details/102618384

回顾之前的设计模式,简单工厂模式所有逻辑都封装在工厂类中,工厂根据客户提供的产品名字创建对应产品的对象实例;工厂方法模式将产品的创建过程放到了具体工厂类中,每一个工厂可以创建一个具体产品,由此可能会创建许多工厂类。很多时候,一个工厂不只是生产一种产品,而是生产一类产品,比如一个体育用品工厂,可以生产篮球、足球、排球等多种产品。此时我们可以把这些相关的产品归纳为一个“产品族”,由同一个工厂来生产,这即是Jungle今天要学习的抽象工厂模式。

1.抽象工厂模式简介

抽象工厂模式是常用的创建型设计模式之一。而今天Jungle要学习的抽象工厂模式,其抽象程度更高,每一个具体工厂可以生产一组相关的具体产品对象

抽象工厂模式定义:

抽象工厂模式:

提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定他们具体的类。

简言之,一个工厂可以提供创建多种相关产品的接口,而无需像工厂方法一样,为每一个产品都提供一个具体工厂。 

2.抽象工厂模式结构

抽象工厂模式结构与工厂方法模式结构类似,不同之处在于,一个具体工厂可以生产多种同类相关的产品:

  • 抽象工厂(AbstractFactory):所有生产具体产品的工厂类的基类,提供工厂类的公共方法;
  • 具体工厂(ConcreteFactory):生产具体的产品
  • 抽象产品(AbstractProduct):所有产品的基类,提供产品类的公共方法
  • 具体产品(ConcreteProduct):具体的产品类

抽象工厂模式UML类图如下:

结合抽象工厂模式定义和UML,可以看到具体工厂ConcreteFactory_A可以生产两种产品,分别是ConcreteProduct_A_1和ConcreteProduct_A_2,另一个具体工厂ConcreteFactory_B同理。客户端使用时,需要声明一个抽象工厂AbstractFactory和两个抽象产品AbstractProduct

3.抽象工厂模式代码实例

考虑这样一个场景,如下图:

Jungle想要进行户外运动,它可以选择打篮球和踢足球。但这次Jungle不想弄脏原本穿的T恤,所以Jungle还需要穿球衣,打篮球就穿篮球衣,踢足球就穿足球衣。篮球保管室可以提供篮球和篮球衣,足球保管室可以提供足球和足球衣。Jungle只要根据心情去某个保管室,就可以换上球衣、拿上球,然后就可以愉快地玩耍了。

 对应的UML实例图如下图:

3.1.定义产品类

3.1.1.产品类Ball

  • 抽象产品类AbstractBall, 球类的基类,定义抽象方法play
//抽象产品类AbstractBall
class AbstractBall
{
public:
	AbstractBall(){}
	//抽象方法:
	void play(){};
};
  • 具体产品类, 分别为BasketballFootball,具体实现方法play
//具体产品类Basketball
class Basketball :public AbstractBall
{
public:
	Basketball(){
		play();
	}
	//具体实现方法
	void play(){
		printf("Jungle play Basketball\n\n");
	}
};

//具体产品类Football
class Football :public AbstractBall
{
public:
	Football(){
		play();
	}
	//具体实现方法
	void play(){
		printf("Jungle play Football\n\n");
	}
};

 3.1.2.产品类Shirt

  • 抽象产品类AbstractShirt:球衣类的基类,定义抽象方法wearShirt
//抽象产品类AbstractShirt
class AbstractShirt
{
public:
	AbstractShirt(){}
	//抽象方法:
	void wearShirt(){};
};
  • 具体产品类BasketballShirtFootballShirt,具体实现方法wearShirt
//具体产品类BasketballShirt
class BasketballShirt :public AbstractShirt
{
public:
	BasketballShirt(){
		wearShirt();
	}
	//具体实现方法
	void wearShirt(){
		printf("Jungle wear Basketball Shirt\n\n");
	}
};

//具体产品类FootballShirt
class FootballShirt :public AbstractShirt
{
public:
	FootballShirt(){
		wearShirt();
	}
	//具体实现方法
	void wearShirt(){
		printf("Jungle wear Football Shirt\n\n");
	}
};

3.2.定义工厂类

  • 定义抽象工厂AbstractFactory,声明两个方法getBall和getShirt
//抽象工厂类
class AbstractFactory
{
public:
	virtual AbstractBall *getBall() = 0;
	virtual AbstractShirt *getShirt() = 0;
};
  • 定义具体工厂BasketballFactoryFootballFactory,重新具体实现两个方法getBall和getShirt
//具体工厂类BasketballFactory
class BasketballFactory :public AbstractFactory
{
public:
	BasketballFactory(){
		printf("BasketballFactory\n");
	}
	AbstractBall *getBall(){
		printf("Jungle get basketball\n");
		return new Basketball();
	}
	AbstractShirt *getShirt(){
		printf("Jungle get basketball shirt\n");
		return new BasketballShirt();
	}
};

//具体工厂类BasketballFactory
class FootballFactory :public AbstractFactory
{
public:
	FootballFactory(){
		printf("FootballFactory\n");
	}
	AbstractBall *getBall(){
		printf("Jungle get football\n");
		return new Football();
	}
	AbstractShirt *getShirt(){
		printf("Jungle get football shirt\n");
		return new FootballShirt();
	}
};

3.3.客户端使用方法示例

#include <iostream>
#include "AbstractFactory.h"

int main()
{
	printf("抽象工厂模式\n");
	
	//定义工厂类对象和产品类对象
	AbstractFactory *fac = NULL;
	AbstractBall *ball = NULL;
	AbstractShirt *shirt = NULL;

	fac = new BasketballFactory();
	ball = fac->getBall();
	shirt = fac->getShirt();

	fac = new FootballFactory();
	ball = fac->getBall();
	shirt = fac->getShirt();

	system("pause");
	return 0;
}

 3.4.效果

4.抽象工厂模式总结

抽象工厂模式中,如果需要新增加一个系列的产品,比如足球系列,只需增加一族新的具体产品类(抽象和具体)并提供一个对应的工厂类即可。但是,如果要在已有的产品族里增加另一个产品,比如Jungle打篮球,除了需要篮球和篮球衣外,Jungle还想换双篮球鞋,这时候该怎么办呢?是不是要去修改BasketballFactory呢?由此,Jungle总结了抽象工厂模式的特点:

优点:

  • 工厂方法用于创建客户所需产品,同时向客户隐藏某个具体产品类将被实例化的细节,用户只需关心所需产品对应的工厂;
  • 新加入产品系列时,无需修改原有系统,增强了系统的可扩展性,符合开闭原则。

缺点:

  • 在已有产品系列中添加新产品时需要修改抽象层代码,对原有系统改动较大,违背开闭原则

适用环境:

  • 一系列/一族产品需要被同时使用时,适合使用抽象工厂模式;
  • 产品结构稳定,设计完成之后不会向系统中新增或剔除某个产品

设计模式系列文章:

设计模式——设计模式概述

设计模式(二)——UML类图介绍

设计模式(三)——面向对象设计原则

设计模式(四)——简单工厂模式

设计模式(五)——工厂方法模式

源码和资料地址:https://github.com/FengJungle/DesignPattern


欢迎关注知乎专栏:Jungle是一个用Qt的工业Robot

欢迎关注Jungle的微信公众号:Jungle笔记

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/sinat_21107433/article/details/102618384
今日推荐