程序设计模式(二) C++抽象工厂（Abstract Factory）模式

1.2 Abstract Factory

抽象工厂跟工厂方法模式可能区分有点模糊：工厂方法模式针对的是一个产品等级结构；而抽象工厂模式针对的是多个产品等级结构。抽象工厂模式主要用来实现生产一系列的产品。

思想：不直接通过对象的具体实现类，而是通过使用专门的类来负责一组相关联的对象的创建。

场景：最典型的应用场景是：您只想暴露对象的接口而不想暴露具体的实现类，但是又想提供实例化对象的接口给用户；或者，您希望所有的对象能够 集中在一个或一组类（通常称作工厂类）来创建，从而可以更方便的对对象的实例化过程进行动态配置（此时只需要修改工厂类的代码或配置）。

实现：该模式的实现是比较清晰简单的，如上图，就是定义创建和返回各种类对象实例的工厂类。在最复杂而灵活的情形，无论工厂类本身还是被创建 的对象类都可能需要有一个继承体系。简单情形其实可以只是一个工厂类和需要被创建的对象类。不一定非要像上图中结构那么完备（累赘）。

实例:抽象工厂（Abstract Factory）模式是为了提供一系列相关或相互依赖对象的接口。对象创建型模式的一种。

• 客户Client
• 抽象工厂接口AbstractFactory
• 抽象工厂的实现类ConcreteFactory
• 抽象产品接口AbstractProduct
• 产品实现类ConcreteProduct

我们要生产两个系列四种产品，分别是ConcreteProductA1/ConcreteProductA2/ConcreteProductB1/ConcreteProductB2。各个系列产品的启动和退出方式相同，但是运行方式不同。这里分别用一个具体工厂ConcreteFactory1和ConcreteFactory2的对象来生产多种产品。

1、AbstractFactory（声明一个创建抽象产品对象的接口）

class AbstractFactory{public:    AbstractFactory(){};    ~AbstractFactory(){};    virtual AbstractProductA* createProductA()=0;    virtual AbstractProductB* createProductB()=0;};

2、ConcreteFactory（实现创建具体产品对象的操作）

/************************工厂1***************************/class ConcreteFactory1:public AbstractFactory{public:    ConcreteFactory1(){};    ~ConcreteFactory1(){};    AbstractProductA* createProductA();    AbstractProductB* createProductB();};void ConcreteFactory1::createProductA(){    return new AbstractProductA();}void ConcreteFactory1::vreateProdyctB(){    return new AbstractProductB();}/************************工厂2***************************/class ConcreteFactory2:public AbstractFactory{public:    ConcreteFactory2(){};    ~ConcreteFactory2(){};    AbstractProductA* createProductA();    AbstractProductB* createProductB();};void ConcreteFactory2::createProductA(){    return new AbstractProductA();}void ConcreteFactory2::vreateProdyctB(){    return new AbstractProductB();}

 

3、AbstractProduct（为一类产品对象声明一个接口）

/**************************抽象产品A*****************************/class AbstractProductA{public:    AbstractProductA(){};    ~AbstractProductA(){};    void start();    virtual void  execute()=0;    void quit();};void AbstractProductA::start(){    cout<<"<---------------------A类产品是这样启动的----------------------->"<endl;}void AbstractProductA::quit(){    cout<<"<---------------------A类产品是这样退出的----------------------->"<endl;}/**************************抽象产品B*****************************/class AbstractProductB{public:    AbstractProductB(){};    ~AbstractProductB(){};    void start();    virtual void execute()=0;    void quit();};void AbstractProductB::start(){    cout<<"<---------------------B类产品是这样启动的----------------------->"<endl;}void AbstractProductB::quit(){    cout<<"<---------------------B类产品是这样退出的----------------------->"<endl;}

 

4、ConcreteProduct（定义一个将被相应的具体工厂创建的产品对象，实现AbstractProduct接口）

/**************************抽象产品A的具体产品A1*****************************/class ConcreteProductA1:public AbstractProductA{public:    ConcreteProductA1(){};    ~ConcreteProductA1(){};    void  execute();};void  ConcreteProductA1::execute(){    cout<<"<---------------------产品1是这样运行的----------------------->"<endl;}/**************************抽象产品A的具体产品A2*****************************/class ConcreteProductA2:public AbstractProductA{public:    ConcreteProductA2(){};    ~ConcreteProductA2(){};    void  execute();};void  ConcreteProductA2::execute(){    cout<<"<---------------------产品2是这样运行的----------------------->"<endl;}/**************************抽象产品B的具体产品B1*****************************/class ConcreteProductB1:public AbstractProductB{public:    ConcreteProductB1(){};    ~ConcreteProductB1(){};    void  execute();};void  ConcreteProductB1::execute(){    cout<<"<---------------------产品1是这样运行的----------------------->"<endl;}/**************************抽象产品B的具体产品B2*****************************/class ConcreteProductB2:public AbstractProductB{public:    ConcreteProductB2(){};    ~ConcreteProductB2(){};    void  execute();};void  ConcreteProductB2::execute(){    cout<<"<---------------------产品2是这样运行的----------------------->"<endl;}

 

5、客户Client

int main(){    AbstractFactory *factory1 = new ConcreteFactory1();    /*********************生产产品A1****************************/    ConcreteProductA *pA1 = factory1.createProductA();    pA1->start();        //A是这么启动的    pA1->execute();        //A1是这样运行的    pA1->quit();        //A是这样退出的    /*********************生产产品B1****************************/    ConcreteProductB *pB1 = factory1.createProductB();    pB1->start();        //B是这么启动的    pB1->execute();        //B1是这样运行的    pB1->quit();        //B是这样退出的        AbstractFactory *factory2 = new ConcreteFactory2();    /*********************生产产品A2****************************/    ConcreteProductA *pA2 = factory2.createProductA();    pA2->start();        //A是这么启动的    pA2->execute();        //A2是这样运行的    pA2->quit();        //A是这样退出的    /*********************生产产品B2****************************/    ConcreteProductB *pB2 = factory2.createProductB();    pB2->start();        //B是这么启动的    pB2->execute();        //B2是这样运行的    pB2->quit();        //B是这样退出的        return 0;}

重构成本：中。如果一开始所有的对象都是直接创建，例如通过new实例化的， 而之后想重构为Abstract Factory模式，那么，很自然的我们需要替换所有直接的new实 例化代码为对工厂类对象创建方法的调用。考虑到像Resharper这样的重构工具的支持，找出对 某个方法或构造函数的调用位置这样的操作相对还是比较容易，重构成本也不是非常高。同时，重构成本还和被创建对象的构造函数的重载数量相关。您需要根据实 际情况考虑，是否工厂类要映射被创建对象的所有重载版本的构造函数。