设计模式学习笔记：factory method(工厂方法)

        工厂方法是一种对象创建型模式，它的目的是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，可以使一个类的实例化延迟到子类。

适用场景

        工厂方法适用于一下几种情况：

        1）当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候；

        2）当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候；

        3）当类将创建对象的职责委托给多个帮助子类中的一个；

模式结构

        下面我们来看一下工厂方法的模式结构以便对其有一个全局的了解，如图所示：

参与者

        很显然，从上面的模式结构中我们可以看出工厂方法主要有4个主要参与者。

        1）Product

        定义工厂方法所创建对象的接口。

        2）concreteProduct

        实现对象创建的接口。

        3）Creator

        声明工厂方法以返回Product对象，也可以定义缺省的实现，返回一个缺省的ConcreteProduct对象，另外在Creator中也可以调用工厂方法以创建一个Product对象，稍后在代码中有体现，具体主要GetProduct()方法和CreateProduct()方法。

        4）ConcreteCreator

        重定义CreateProduct()方法返回一个具体的ConcreteProduct实例。

        另外，Creator如果想创建一个具体的ConcreteProduct实例，则依赖于它的子类，如ConcreteCreator，这样就造成一个潜在的问题--可能仅为了创建适当的Product对象而被迫创建Creator类的子类，在C++中的一种解决方案是使用模板。

实现

        下面通过代码实现上述工厂方法，类中具体的操作与上图有出入，主要为体现这种思想--延迟创建。

        首先是各类的声明以及继承体系：

//factory.h#ifndef FACTORY_H#define FACTORY_Hclass Product{};class Creator{public:    Creator():m_pProduct(nullptr){};    Product* GetProduct();    virtual Product* CreateProduct()=0;private:    Product *m_pProduct;};/*针对上述潜在问题，这里提供一种解决方案 *1）提供一个Creator类的模板子类，用Product类作为模板参数 *2）这样做可以减少类的创建 */  template <class TheProduct>class StandardCreator:public Creator{public:    virtual Product* CreateProduct();};                                                                 template <typename TheProduct>Product* StandardCreator<TheProduct>::CreateProduct(){    return new TheProduct();}#endif

然后是简单的实现：

//factory.cpp#include "factory.h"#include <iostream>using namespace std;Product* Creator::GetProduct(){    if (nullptr == m_pProduct)    {        m_pProduct = CreateProduct();    }    return m_pProduct;}

最后是测试代码：

//test.cpp#include "factory.h"#include <iostream>using namespace std;//客户只需提供不同的产品类，便可以使用统一的方法创建产品。class MyProduct:public Product{public:    MyProduct()    {        cout << "MyProduct has been constructed!" << endl;    }};class YourProduct:public Product{public:    YourProduct()    {        cout << "YourProduct has been constructed!" << endl;    }};class OurProduct:public Product{public:    OurProduct()    {        cout << "OurProduct has been constructed!" << endl;    }};int main(){    StandardCreator<OurProduct> ourCreator;    Product *pProduct = ourCreator.GetProduct();    StandardCreator<MyProduct> myCreator;    pProduct = myCreator.GetProduct();    StandardCreator<YourProduct> yourCreator;    pProduct = yourCreator.GetProduct();    char ch = getchar();    return 1;}

下面是测试效果：