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一. 工厂方法(factory-method)模式

 

1. 意图

定义一个创建对象的接口,让子类决定实例化哪个产品类。工厂方法使一个对象的创建延迟到子类。

 

2. 适用性

当一个类不知道它要创建的对象的类时。

当一个类希望由它的子类来决定创建哪个类的对象时。

当一个类决定将创建对象委托给多个子类,并且希望将那个子类是代理这一信息局部化的时候。

 

3. 结构


4. 参与者

l         Creater

声明工厂方法的抽象类,工厂方法返回一个产品类(Product)。

可以调用工厂方法返回一个产品对象。

 

l         ConcreteCreater

重定义工厂方法,以返回一个特定的product

 

l         Product:

产品抽象类,给用户提供一致的产品接口。

 

l         ConcreteProduct:

特定的产品,实现product接口。

 

5. 效果

          工厂方法将特定的类的实例化延迟到子类,而且返回product接口,使用户代码不用和具体类打交道,一致的对待Product。所以在用户要加入新产品的时候,无需更改客户代码,只需加入一个新的ConcreteProductConcreteCreater即可,这个也是遵 守了“开放封闭原则”。

                                    连接平行的类层次,上面的结构图中,ConcreteCreater1对应创ConcreterProduct1ConcreteCreater2对应创建ConcreterProduct2。所以createrproduct的类层次是平行的,用户只需选定一个Creater,就创建出对应product。像是一个map一样,不会出现牛头不对马嘴之态。

 

6. 实现及变体

                                Creater有两种实现,一种就是抽象的工厂方法,具体实现留到子类。另一种就是有一个缺省的实现,子类也可以重新实现这个方法。这种方法使用于真的有一个默认的Product需要实例化的这种情况。

       带参数的工厂方法,这种情况可以创建多种产品,不过有个限制就是所有产品都要实现product接口,否则就失去工厂方法的意义了。代码如下:

Product* ConcreteCreater1::FactoryMethod(int nID)

{

     If(nID == BUTTON)

     {

         return new button;

}

Else if(nID == BOX)

{

    return new box;

}

}

 

用模板实现,省略创建子类。

 class Creater

{

public:

     virtual Product* FactoryMethod() = 0;

};

 

template<class theProduct>

class TempCreater: public Creater

{

     virtual Product* FactoryMethod();

};

 

 

template<class theProduct>

Product* TempCreater<theProduct>::FactoryMethod()

{

     return new theProduct;

}

        

         使用这个模版客户端只需定义产品,而不需定义creater的子类。

 

二. 程序举例

        在一个ACT游戏中,主角过关过程中有许多敌人,如狼(wolf,蝙蝠(bat,老怪(BOSS,在每一关的刚开始就要创建许多不同的敌人,如果不用工厂方法,则把所有的创建任务都放在了客户代码中,则一个代码不易扩充和修改,二是代码很杂乱。而用了工厂方法则可以克服这两个缺点。比如你增加一个新的敌人-恐龙,则只需增加一个恐龙类(ConcreteProduct),再增加一个创建恐龙的类(ConcreteCreater )就OK了。

源码如下:

 

//product abstract class

class Enemy
{
public:
    
virtual void attack() = 0;
    
virtual void Draw() = 0;
    
virtual ~Enemy() = 0;
}
;

// concrete product class
class Wolf : public Enemy
{
    
void attack()
    
{
        cout 
<< "Wolf attack me!" << endl;
    }

    
void Draw()
    
{
        cout 
<< "I am Wolf!" << endl;
    }

}
;

// concrete product class
class Bat : public Enemy
{
    
void attack()
    
{
        cout 
<< "Bat attack me!" << endl;
    }

    
void Draw()
    
{
        cout 
<< "I am Bat!" << endl;
    }

}
;

// concrete product class
class Boss : public Enemy
{
    
void attack()
    
{
        cout 
<< "Boss attack me!" << endl;
    }

    
void Draw()
    
{
        cout 
<< "I am Boss!" << endl;
    }

}
;

// creater abstract class
class EnemyCreater
{
    
virtual Enemy* CreateEnemy() = 0;
}
;

// concrete creater class
class WolfCreater : public EnemyCreater
{
     Enemy
* CreateEnemy()
     
{
         
return new Wolf;
     }

}
;

// concrete creater class
class BatCreater : public EnemyCreater
{
     Enemy
* CreateEnemy()
     
{
         
return new Bat;
     }

}
;

// concrete creater class
class BossCreater : public EnemyCreater
{
     Enemy
* CreateEnemy()
     
{
         
return new Boss;
     }

}
;


int main(int argc, char* argv[])
{
    EnemyCreater
* enemyCreater[3];
    enemyCreater[
0= new WolfCreater;
    enemyCreater[
1= new BatCreater;
    enemyCreater[
2= new BossCreater;
    Enemy
* cruEnemy = NULL;
    
for(int i  = 0; i < 3++i)
    
{
        cruEnemy 
= enemyCreater[i].CreateEnemy();
        
        cruEnemy
->Draw();
        cruEnemy
->attack();

        delete cruEnemy;
    }

    
return 0;
}
 


 

三. 相关模式

 Abstract Factory经常用工厂方法来实现。

 工厂方法通常在Template Methods中被调用。

    Prototypes不需要创建Creater的子类。但是,它们通常要求一个针对Product类的Initialize操作。Creater使用Initialize来初始化对象。而Factory Method不需要这样的操作。

                                                                                                                                                     

 

四. 参考文献

 

 设计模式精解》 清华大学出版社, 熊杰译。

  《设计模式可复用面向对象软件的基础》 机械工业出版社, 四人团著。

posted on 2009-01-02 04:22 小王 阅读(414) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: 设计模式

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