工厂模式

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?


Defination

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。


Structure


Impletation

再拿前面文件分割器的例子,加入我们要对二进制文件,文本文件,图片文件,视频文件进行分割。具体实现如下:

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/*MainForm.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();
}
};
/*FileSplitter.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{
};

这种实现方式违背了依赖倒置原则,可以用工厂方式来解决。

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/*MainForm*/
class MainForm : public Form
{
TextBox* txtFilePath;
TextBox* txtFileNumber;
ProgressBar* progressBar;
ISplitterFactory *splitterFactory;
public:
MainForm(ISplitterFactory *factory) : splitterFactory(factory) {}
void Button1_Click(){
ISplitter * splitter = splitterFactory->createSplitter();
splitter->split();
}
};
/*FileSplitter.cpp*/
class ISplitter{
public:
virtual void split()=0;
virtual ~ISplitter(){}
};
class ISplitterFactory {
public:
virtual ISplitter* createSplitter() = 0;
virtual ~ISplitterFactory();
}
class BinarySplitterFactory : public ISplitterFactory {
public:
virtual ISplitter* createSplitter() {
return new BinarySplitter();
}
}
class TxtSplitterFactory : public ISplitterFactory {
public:
virtual ISplitter* createSplitter() {
return new TxtSplitter();
}
}
class PictureSplitterFactory : public ISplitterFactory {
public:
virtual ISplitter* createSplitter() {
return new PictureSplitter();
}
}
class VideoSplitterFactory : public ISplitterFactory {
public:
virtual ISplitter* createSplitter() {
return new VideoSplitterFactory();
}
}
class BinarySplitter : public ISplitter{
};
class TxtSplitter: public ISplitter{
};
class PictureSplitter: public ISplitter{
};
class VideoSplitter: public ISplitter{
};


Summary

  • 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。