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浅谈设计模式四: 工厂模式(Factory Method)

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1 实例

批萨店有各种不同的批萨，根据不同的用户来点批萨，基本实现如下： 

Pizza* orderPizza(string type) {
  Pizza pizza = NULL;
  if (type == "cheese") {
    pizza = new CheesePizza();
  } else if (type == "pepperoni") {
    pizza = new PepperoniPizza();
  } else if (type == "clam") {
    pizza = new ClamPizza();
  } else if (type == "veggie") {
    pizza = new VeggiePizza();
  }
  pizza->prepare();
  pizza->bake();
  pizza->cut();
  pizza->box();
  return pizza;
}

但是如果批萨店新添或下架其它的品种的批萨呢？就需要在这个函数里添加或删除不同的批萨，而这段代码包括变化的批萨品种，和不变的批萨制作过程。不易后期维护。

2 工厂模式(Factory Method)

2.1 目的

定义创建对象的一个接口，但是让子类来决定实例哪个类。工厂模式(Factory Method)让一个类能推迟它的实例花给子类。代码实例在这里。

工厂模式(Factory Method)可以分为：

  1. 简单工厂模式（Simple Factory)
  2. 工厂模式(Factory Method)

2.2 实现 1. 简单工厂模式（Simple Factory)

2.2.1 把实例化批萨变化部分抽离到一个工厂类里

Pizza* SimplePizzaFactory::createPizza(string type) {
  Pizza* pizza = NULL;
  if (type == "cheese") {
    pizza = new CheesePizza();
  } else if (type == "pepperoni") {
    pizza = new PepperoniPizza();
  } else if (type == "clam") {
    pizza = new ClamPizza();
  } else if (type == "veggie") {
    pizza = new VeggiePizza();
  }
  return pizza;
}

2.2.2 在点批萨里调用这个工厂类方法

Pizza* PizzaStore::orderPizza(string type) {
  Pizza *pizza;
  pizza = factory_->createPizza(type);

  pizza->prepare();
  pizza->bake();
  pizza->cut();
  pizza->box();
  return pizza;
}

2.2.3 总的框架

2.3 实现 2. 工厂模式（Factory Method)

2.3.1 在批萨店接口里定义工厂方法

class PizzaStore {
  virtual Pizza* createPizza(string item) = 0;
};

2.3.2 批萨店各自实现接口里的工厂方法

Pizza* NYPizzaStore::createPizza(string item) {
  if (item == "cheese") {
    return new NYStyleCheesePizza();
  } else if (item == "clam") {
    return new NYStyleClamPizza();
  } else if (item == "pepperoni") {
    return new NYStylePepperoniPizza();
  } else {
    return NULL;
  }
}

2.3.3 整合到批萨店基类点餐里

Pizza* PizzaStore::orderPizza(string type) {
  Pizza *pizza;
  pizza = createPizza(type);
  cout << "--- Making a " + pizza->name() + " ---" << endl;
  pizza->prepare();
  pizza->bake();
  pizza->cut();
  pizza->box();
  return pizza;
}

2.3.4 整的框架

3 总结

3.1 工厂模式(Factory Method)结构

3.2 组成

  • 产品定义工厂模式创建对象的接口。
  • 具体产品实现产品接口。
  • 创建者
    1. 声明返回产品对象工厂模式方法，创建者可能也定义一个默认工厂方法，来返回一个默认的具体产品对象。
    2. 用工厂方法来创建产品对象。
  • 具体创建者覆盖工厂方法来返回具体产品的实例。

3.3 应用场景

  1. 一个类不能预测它必要创建对象的类。
  2. 一个类想要让它的子类来指定它创建的类。
  3. 类委托职能给它许多的帮助子类，然后你想把哪个帮助子类来委任的内容本地化。

3.4 缺点

一个潜在的缺点是：那些客户需要成为创建者类（Creator class）的子类来创建一个特殊的具体产品（ConcretePrducit）对象。当客户总要子类化创建者类时，子类化是没有问题的，但相反，客户不需要子类化创建者类时，子类化将使客户不得不处理这一新的变化。

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