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

文章目录

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newsplitter->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。