举例解析设计模式中的工厂方法模式在C++编程中的运用

来源：本站原创|时间：2020-01-10|栏目：C语言|点击：次

工厂方法模式不同于简单工厂模式的地方在于工厂方法模式把对象的创建过程放到里子类里。这样工厂父对象和产品父对象一样，可以是抽象类或者接口，只定义相应的规范或操作，不涉及具体的创建或实现细节。
其类图如下：

实例代码为：

#pragma once 
class IProduct 
{ 
public: 
  IProduct(void); 
  virtual ~IProduct(void); 
}; 
 
#pragma once 
#include "iproduct.h" 
class IPad : 
  public IProduct 
{ 
public: 
  IPad(void); 
  ~IPad(void); 
}; 
 
#pragma once 
#include "iproduct.h" 
class IPhone : 
  public IProduct 
{ 
public: 
  IPhone(void); 
  ~IPhone(void); 
}; 


#pragma once 
#include"IProduct.h" 
 
class IFactory 
{ 
public: 
  IFactory(void); 
  virtual ~IFactory(void); 
 
  virtual IProduct* getProduct(); 
}; 
 
 
#pragma once 
#include "ifactory.h" 
class IPadFactory : 
  public IFactory 
{ 
public: 
  IPadFactory(void); 
  ~IPadFactory(void); 
 
  virtual IProduct* getProduct(); 
}; 
 
 
#pragma once 
#include "ifactory.h" 
class IPhoneFactory : 
  public IFactory 
{ 
public: 
  IPhoneFactory(void); 
  ~IPhoneFactory(void); 
 
  virtual IProduct* getProduct(); 
};

关键的实现：

#include "StdAfx.h" 
#include "IPadFactory.h" 
#include"IPad.h" 
 
IPadFactory::IPadFactory(void) 
{ 
} 
 
 
IPadFactory::~IPadFactory(void) 
{ 
} 
 
IProduct* IPadFactory::getProduct() 
{ 
  return new IPad(); 
} 
 
 
#include "StdAfx.h" 
#include "IPhoneFactory.h" 
#include"IPhone.h" 
 
IPhoneFactory::IPhoneFactory(void) 
{ 
} 
 
 
IPhoneFactory::~IPhoneFactory(void) 
{ 
} 
 
 
IProduct* IPhoneFactory::getProduct() 
{ 
  return new IPhone(); 
}

调用方式：

#include "stdafx.h" 
#include"IFactory.h" 
#include"IPadFactory.h" 
#include"IPhoneFactory.h" 
#include"IProduct.h" 
 
 
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) 
{ 
  IFactory *fac = new IPadFactory(); 
  IProduct *pro = fac->getProduct(); 
 
  fac = new IPhoneFactory(); 
  pro = fac->getProduct(); 
  return 0; 
}

应用场景：
1..net里面的数据库连接对象就是产生数据命令对象的工厂。每种数据库的connection对象里（继承自IDbConnection）都有对自己createCommand（定义在IDbCommand里）的实现。
2..net里面的迭代器，IEnumerable定义了迭代器的接口，即工厂方法，每一个继承自IEnumerable的类都要实现GetEnumerator。可以参看ArrayList，String的GetEnumerator方法。他们都继承自IEnumerable。

对比简单工厂模式与工厂方法模式：

1. 结构复杂度

从这个角度比较，显然简单工厂模式要占优。简单工厂模式只需一个工厂类，而工厂方法模式的工厂类随着产品类个数增加而增加，这无疑会使类的个数越来越多，从而增加了结构的复杂程度。

2.代码复杂度

代码复杂度和结构复杂度是一对矛盾，既然简单工厂模式在结构方面相对简洁，那么它在代码方面肯定是比工厂方法模式复杂的了。简单工厂模式的工厂类随着产品类的增加需要增加很多方法（或代码），而工厂方法模式每个具体工厂类只完成单一任务，代码简洁。

3.客户端编程难度

工厂方法模式虽然在工厂类结构中引入了接口从而满足了OCP，但是在客户端编码中需要对工厂类进行实例化。而简单工厂模式的工厂类是个静态类，在客户端无需实例化，这无疑是个吸引人的优点。

4.管理上的难度

这是个关键的问题。

我们先谈扩展。众所周知，工厂方法模式完全满足OCP，即它有非常良好的扩展性。那是否就说明了简单工厂模式就没有扩展性呢？答案是否定的。简单工厂模式同样具备良好的扩展性——扩展的时候仅需要修改少量的代码（修改工厂类的代码）就可以满足扩展性的要求了。尽管这没有完全满足OCP，但笔者认为不需要太拘泥于设计理论。

然后我们从维护性的角度分析下。假如某个具体产品类需要进行一定的修改，很可能需要修改对应的工厂类。当同时需要修改多个产品类的时候，对工厂类的修改会变得相当麻烦（对号入座已经是个问题了）。反而简单工厂没有这些麻烦，当多个产品类需要修改是，简单工厂模式仍然仅仅需要修改唯一的工厂类（无论怎样都能改到满足要求吧？大不了把这个类重写）。

由以上的分析，笔者认为简单工厂模式更好用更方便些。当然这只是笔者的个人看法而已，毕竟公认的，工厂方法模式比简单工厂模式更“先进”。但有时过于先进的东西未必适合自己，这个见仁见智吧。

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