[C++实现设计模式(3)] : 抽象工厂模式

雨点打透心脏的1/2处 2022-01-27 13:51 156阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *   *  抽象工厂模式的定义
         *  场景说明
         *  抽象工厂模式的应用
         *   *  抽象工厂模式的优点
             *  抽象工厂模式的缺点
             *  抽象工厂模式的使用场景
         *  总结
         *  \*参考书籍\* :

### 抽象工厂模式的定义 ###

定义 : **为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口 , 而且无需指定他们的具体类** .

抽象工厂模式的通用类图(UML) :  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L05vbnBjMTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70]

### 场景说明 ###

我们接着上篇女娲造人的情景来说 , 当女娲造出人之后 , 发现都是清一色的类型 , **忘记给人类定义性别了** , 那怎么办? 抹掉重来?显然是不可能的 , 只有一种生产类型 , 要么生产出来的全部都是男性 , 要么全部都是女性 , 现在简单工厂模式和工厂方法模式都鞭长莫及 . 于是 , **现在生产的分为男性和女性(之前只是人) , 这样工厂(八卦炉) , 还是三个 , 不仅能生产男性还能生产女性 . 一个专门生产黑色男性和黑色女性 ; 一个专门生产黄色男性和黄色女性 ;一个专门生产白色男性和白色女性 ;**

**UMl图 :**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L05vbnBjMTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

**代码如下 :**

//抽象工厂模式
    #if 0
    
    //男性
    class Male
    {
        
    public:
    	virtual void show() = 0;
    };
    //黑色男性
    class BlackMale : public Male
    {
        
    public:
    	void show()
    	{
         cout<<"BlackMale"<<endl; }
    };
    
    //黄色男性
    class YellowMale : public Male
    {
        
    public:
    	void show()
    	{
         cout<<"YellowMale"<<endl; }
    };
    
    //白色男性
    class WhiteMale : public Male
    {
        
    public:
    	void show()
    	{
         cout<<"WhiteMale"<<endl; }
    };
    //女性
    class FeMale
    {
        
    public:
    	virtual void show() = 0;
    };
    //黑色女性
    class BlackFeMale : public FeMale
    {
        
    public:
    	void show()
    	{
         cout<<"BlackFeMale"<<endl; }
    };
    
    //黄色女性
    class YellowFeMale : public FeMale
    {
        
    public:
    	void show()
    	{
         cout<<"YellowFeMale"<<endl; }
    };
    
    //白色女性
    class WhiteFeMale : public FeMale
    {
        
    public:
    	void show()
    	{
         cout<<"WhiteFeMale"<<endl; }
    };
    
    //工厂
    class HumanFactory
    {
        
    public:
    	virtual  Male* CreateMale() = 0;
    	virtual  FeMale* CreateFeMale() = 0;
    };
    
    //黑色人种工厂 , 专门用来生产黑色人种
    class BlackFactory : public HumanFactory
    {
        
    public:
    	BlackMale* CreateMale()
    	{
         return new BlackMale() ; }
    	BlackFeMale* CreateFeMale()
    	{
         return new BlackFeMale() ; }
    };
    
    //黄色人种工厂 , 专门用来生产黄色人种
    class YellowFactory : public HumanFactory
    {
        
    public:
    	YellowMale* CreateMale()
    	{
         return new YellowMale() ; }
    	YellowFeMale* CreateFeMale()
    	{
         return new YellowFeMale() ; }
    };
    
    //白色人种工厂 , 专门用来生产白色人种
    class WhiteFactory : public HumanFactory
    {
        
    public:
    	WhiteMale* CreateMale()
    	{
         return new WhiteMale() ; }
    	WhiteFeMale* CreateFeMale()
    	{
         return new WhiteFeMale() ; }
    };
    
    int main()
    {
        
    	HumanFactory* human = new BlackFactory();
    	Male* _male = human->CreateMale();
    	_male->show();
    	FeMale* _female = human->CreateFeMale();
    	_female->show();
    
    	//释放内存 , 防止内存泄漏
    	delete human;
    	human = nullptr;
    	delete _male;
    	_male = nullptr;
    	delete _female;
    	_female = nullptr;
    
    	cout<<"==========="<<endl;
    	human = new YellowFactory();
    	_male = human->CreateMale();
    	_male->show();
    	_female = human->CreateFeMale();
    	_female->show();
    
    	delete human;
    	human = nullptr;
    	delete _male;
    	_male = nullptr;
    	delete _female;
    	_female = nullptr;
    
    	cout<<"==========="<<endl;
    	human = new WhiteFactory();
    	_male = human->CreateMale();
    	_male->show();
    	_female = human->CreateFeMale();
    	_female->show();
    
    	delete human;
    	human = nullptr;
    	delete _male;
    	_male = nullptr;
    	delete _female;
    	_female = nullptr;
    	
    	return 0;
    }
    #endif

运行结果 :  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L05vbnBjMTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

### 抽象工厂模式的应用 ###

#### 抽象工厂模式的优点 ####

抽象工厂模式除了具有工厂方法模式的优点外，**最主要的优点就是可以在类的内部对产品族进行约束** . 所谓的产品族，一般或多或少的都存在一定的关联，抽象工厂模式就可以在类内部对产品族的关联关系进行定义和描述，而不必专门引入一个新的类来进行管理 .

#### 抽象工厂模式的缺点 ####

**产品族的扩展将是一件十分费力的事情**，假如产品族中需要增加一个新的产品，则几乎所有的工厂类都需要进行修改 . 所以使用抽象工厂模式时，对产品等级结构的划分是非常重要的 .

#### 抽象工厂模式的使用场景 ####

抽象工厂模式的使用场景定义非常简单: **一个对象族(或是一组没有任何关系的对象) 都有相同的约束，则可以使用抽象工厂模式** .什么意思呢 ? **例如一个文本编辑器和一个图片处理器，都是软件实体，但是\*nix下的文本编辑器和Windows下的文本编辑器虽然功能和界面都相同，但是代码实现是不同的，图片处理器也有类似情况 . 也就是具有了共同的约束条件:操作系统类型 .于是我们可以使用抽象工厂模式，产生不同操作系统下的编辑器和图片处理器 .**

### 总结 ###

无论是简单工厂模式，工厂方法模式，还是抽象工厂模式，他们都属于工厂模式，**在形式和特点上也是极为相似的**，**他们的最终目的都是为了解耦** . 在使用时，我们不必去在意这个模式到底工厂方法模式还是抽象工厂模式，因为他们之间的演变常常是令人琢磨不透的 . 经常你会发现，明明使用的工厂方法模式，当新需求来临，稍加修改，加入了一个新方法后，由于类中的产品构成了不同等级结构中的产品族，它就变成抽象工厂模式了；而对于抽象工厂模式，当减少一个方法使的提供的产品不再构成产品族之后，它就演变成了工厂方法模式。

**所以，在使用工厂模式时，只需要关心降低耦合度的目的是否达到了 .**

在一位网友的总结可能在前期能帮助你理解 , **简单工厂——一对多（一个工厂对应多个产品）；工厂模式——一对一（一个工厂对应一个产品）：抽象工厂——一对一类（一个工厂对应一类产品，这一类产品可以是一个，也可以是多个）.**

### *参考书籍* : ###

<<设计模式之禅 第二版>>  
<<设计模式>>

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L05vbnBjMTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220127/95154fe3e74d462eac88f63f213d5e96.png
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