设计模式之抽象工厂模式（C++）

设计模式之抽象工厂模式

抽象工厂模式，提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。其UML图如下： 结合上图我们来理解一下抽象工厂模式的定义。提供一个创建一些列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。在上图中一系列相互依赖或相关的对象可以理解为ProductA，ProductB，也可以有ProductC、ProductD等,这些是一系列类，要创建这一系列对象。而这一系列对象有不同的类型，比如Product1，和Product2，同样的可以是Product3等。在抽象工厂模式中创建这一系列对象是由相关的工厂负责的。比如ConcreteFactory1负责创建ProductA1、ProductB1、ProductC1等，同样的ConcreteFactory2负责创建ProductA2、ProductB2、ProductC2等。这就是定义中说的创建一系列对象的接口，而这借口就是工厂。至于无需指定它们具体的类就很明显了，因为创建相关系列的对象的时候只需用指定相关的工厂就可以了，客户端根本不需要知道具体要创建的类是什么。

举个例子吧，就拿键盘和鼠标来说吧，键盘和鼠标就是一些列的类。而键盘鼠标又有微软的和联想的区别。所有有了微软的工厂和联想的工厂。键盘和鼠标具体的创建由工厂来负责，而具体创建微软的还是联想的则由客户端来指定，而客户端根本不用知道鼠标和键盘这些类。此例的示例代码如下：

// AbstractFactoryModel.h文件 #pragma once #include <iostream> // 键盘 class KeyBoard { public: virtual void show() = 0; }; // 微软的键盘 class KeyBoardMicro : public KeyBoard { public: void show() { std::cout << "微软的键盘" << std::endl; } }; // 联想的键盘 class KeyBoardLenovo : public KeyBoard { public: void show() { std::cout << "联想的键盘" << std::endl; } }; // 鼠标 class Mouse { public: virtual void show() = 0; }; class MouseMicro : public Mouse { public: void show() { std::cout << "微软的鼠标" << std::endl; } }; class MouseLenovo : public Mouse { public: void show() { std::cout << "联想的鼠标" << std::endl; } }; // 工厂 class Factory { public: virtual KeyBoard * createKeyBoard() = 0; virtual Mouse * createMouse() = 0; }; // 微软的工厂 class FactoryMicro : public Factory { public: KeyBoard * createKeyBoard() { return new KeyBoardMicro(); } Mouse * createMouse() { return new MouseMicro(); } }; // 联想的工厂 class FactoryLenovo : public Factory { public: KeyBoard * createKeyBoard() { return new KeyBoardLenovo(); } Mouse * createMouse() { return new MouseLenovo(); } };

测试代码如下：

#include <iostream> #include "AbstractFactoryModel.h" int main() { using namespace std; // 抽象工厂模式 Factory * p = new FactoryMicro(); KeyBoard * pKeyBoard = p->createKeyBoard(); Mouse * pMouse = p->createMouse(); pKeyBoard->show(); pMouse->show(); delete pMouse; delete pKeyBoard; delete p; p = new FactoryLenovo(); pKeyBoard = p->createKeyBoard(); pMouse = p->createMouse(); pKeyBoard->show(); pMouse->show(); delete pMouse; delete pKeyBoard; delete p; getchar(); return 0; }

测试结果如下图：

抽象工厂模式和工厂方法模式很相似。最大的区别就是抽象工厂模式不止一个产品簇，并且每个工厂都不止生产一种产品。比如在工厂方法模式中，不同的工厂可以生产不同的产品。比如键盘、鼠标。分别由键盘工厂和鼠标工厂，但是智能生产一种键盘和鼠标。但是在抽象工厂模式中，每个工厂可以生产键盘和鼠标。还可以生产不同牌子的键盘和鼠标。说到这里，其实抽象工厂模式可以和简单工厂模式结合起来，来创建不同的工厂。

抽象工厂模式最大的好处便是易于交换产品系列，只要改变创建的工厂对象就可以实现产品系列的更换。还有一个优点是它让具体的创建实例的过程于客户端分离，客户端是通过它们抽象接口操纵实例，产品的具体类名也被具体工厂的实现分离，不会出现在客户代码中。最大的缺点是如果像添加产品则非常麻烦需要修改很多类。