23设计模式—工厂方法

news2025/1/17 0:27:07

文章目录

- 0、模式类型
- 1、Factory Method
- - 1.1、动机
  - 1.2、实现
- 2、模式定义
- 3、结构
- 4、总结

0、模式类型

"对象创建"模式

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

典型模式

Factory Method
Abstract Factory
Prototype
Builder

1、Factory Method

1.1、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。
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？

1.2、实现

需求：假设现在有一个按钮，按钮点击一次产生某种文件分割的效果，现在是只有二进制文件分割的功能，以后需求可能会发生变化，可能会要有视频分割效果。

初始解决方案

class BinarySlice{
public:
    void Slice()
    {
        std::cout << "---BinarySlice---" << std::endl;
    }
};

#ifndef DESIGN_PATTERN_MAIN_BUTTON_H
#define DESIGN_PATTERN_MAIN_BUTTON_H
#include<iostream>
#include"Slice.h"
class MainButton{
public:
    void Button()
    {
        BinarySlice* slice = new BinarySlice();
        slice->Slice();
    }
};

#endif //DESIGN_PATTERN_MAIN_BUTTON_H

//
// Created by long on 2023/8/16.
//
#include<iostream>
#include"Main_button.h"
using namespace std;

int main()
{

    MainButton* button = new MainButton(); // 11，12行会依赖其他的类
    button->Button();

    return 0;
}

运行结果：

总结：这种解决方案的问题是会依赖MainButton类，以后如果需求变化需要修改代码。所以需要进行改进，让其能够应对未来的变化。
解决方案：我们在写代码的时候有一个原则，可以通过创造基类的方式来应对变化。

添加基类的方法

//
// Created by long on 2023/9/1.
//

#ifndef MY_TEST_SLICE_H
#define MY_TEST_SLICE_H
#include<iostream>
class ISlice{
public:
    virtual void Slice() = 0;
    virtual ~ISlice(){}
};

class BinarySlice: public ISlice{
public:
    void Slice()
    {
        std::cout << "---BinarySlice---" << std::endl;
    }
};

class VideoSlice: public ISlice{
public:
    void Splitter()
    {
        std::cout << "---VideoSSlice---" << std::endl;
    }
};

class PictureSlice: public ISlice{
public:
    void Slice()
    {
        std::cout << "---PictureSlice---" << std::endl;
    }
};
#endif //MY_TEST_SLICE_H

//
// Created by long on 2023/9/1.
//

#ifndef DESIGN_PATTERN_MAIN_BUTTON_H
#define DESIGN_PATTERN_MAIN_BUTTON_H
#include<iostream>
#include"Slice.h"
class MainButton{
public:
    void Button()
    {
//        BinarySlice* slice = new BinarySlice();
        ISlice* slice = new BinarySlice(); //等号左边使用基类，可以应对变化，比较稳定，但是右边不稳定。
        slice->Slice();
    }
};

#endif //DESIGN_PATTERN_MAIN_BUTTON_H

//
// Created by long on 2023/8/16.
//
#include<iostream>
#include"Main_button.h"
using namespace std;

int main()
{

    MainButton* button = new MainButton();
    button->Button();
    return 0;
}

运行结果：

总结：虽然Main_button左边能够应对变化，但是右边如果未来需求变化，还是需要修改代码。
解决方案：通过虚函数的手段让其从编译期的初始化变成运行时的初始化。

最终解决方案（工厂方法）

代码：

//
// Created by long on 2023/9/1.
//

#ifndef MY_TEST_SLICE_H
#define MY_TEST_SLICE_H
#include<iostream>
class ISlice{
public:
    virtual void Slice() = 0;
    virtual ~ISlice(){}
};

class BinarySlice: public ISlice{
public:
    void Slice()
    {
        std::cout << "---BinarySlice---" << std::endl;
    }
};

class VideoSlice: public ISlice{
public:
    void Slice()
    {
        std::cout << "---VideoSlice---" << std::endl;
    }
};

class PictureSlice: public ISlice{
public:
    void Slice()
    {
        std::cout << "---PictureSlice---" << std::endl;
    }
};
#endif //MY_TEST_SLICE_H

//
// Created by long on 2023/9/1.
//

#ifndef DESIGN_PATTERN_SLICE_FACTORY_H
#define DESIGN_PATTERN_SLICE_FACTORY_H
#include<iostream>
#include"Slice.h"

class Slice_Factory{
public:
virtual ISlice* Factory() = 0;
virtual ~Slice_Factory(){}
};

class VideoSlice_Factory: public Slice_Factory{
public:
ISlice* Factory() override
{
    return new VideoSlice();
}
};

class BinarySlice_Factory: public Slice_Factory{
public:
ISlice* Factory() override
{
    return new BinarySlice();
}
};

class PictureSlice_Factory:  public Slice_Factory{
public:
ISlice* Factory() override
{
    return new PictureSlice();
}
};



#endif //DESIGN_PATTERN_SLICE_FACTORY_H

//
// Created by long on 2023/9/1.
//

#ifndef DESIGN_PATTERN_MAIN_BUTTON_H
#define DESIGN_PATTERN_MAIN_BUTTON_H
#include<iostream>
#include"Slice.h"
#include"Slice_Factory.h"
class MainButton{
public:
MainButton(Slice_Factory* factory)
{
    this->factory = factory;
}

void Button()
{
    //        BinarySlice* slice = new BinarySlice(); //1
    //        ISlice* slice = new BinarySlice(); //2等号左边使用基类，可以应对变化，比较稳定，但是右边不稳定。
    //        slice->Slice();
    ISlice* slice = factory->Factory(); // 通过传参将MainButton内部变为稳定，而不稳定的部分被赶出类外了。
    slice->Slice();
}

private:
Slice_Factory* factory;
};

#endif //DESIGN_PATTERN_MAIN_BUTTON_H

//
// Created by long on 2023/8/16.
//
#include<iostream>
#include"Main_button.h"
using namespace std;

int main()
{

    MainButton* button = new MainButton(new BinarySlice_Factory());
    button->Button();
    MainButton* button2 = new MainButton(new PictureSlice_Factory());
    button2->Button();

    return 0;
}