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三種工廠模式詳解
策略模式
在GOF的《設計模式:可複用物件導向軟體的基礎》一書中對策略模式是這樣說的：
定義一系列的演算法，把它們一個個封裝起來，並且使它們可相互替換。該模式使得演算法可獨立於使用它的客戶而變化。
策略模式為了適應不同的需求，只把變化點封裝了，這個變化點就是實現不同需求的演算法，例如加班工資，不同的加班情況，有不同的計算加班工資的方法。
我們不能在程式中將計算工資的演算法進行硬編碼，而能夠自由變化。
這就是策略模式。
實驗1 策略模式+簡單工廠
程式碼
#include <iostream>
using namespace std;
// Define the strategy type
typedef enum StrategyType
{
StrategyA,
StrategyB,
StrategyC
}STRATEGYTYPE;
// The abstract strategy
class Strategy
{
public:
virtual void AlgorithmInterface(int x, int y) = 0;
virtual ~Strategy() = 0;
};
Strategy::~Strategy()
{}
class ConcreteStrategyA : public Strategy
{
public:
void AlgorithmInterface(int x, int y)
{
cout << "I am from ConcreteStrategyA: result=X+Y, = " << x+y << endl;
}
~ConcreteStrategyA(){
cout << "~ConcreteStrategyA()." << endl;
}
};
class ConcreteStrategyB : public Strategy
{
public:
void AlgorithmInterface(int x, int y)
{
cout << "I am from ConcreteStrategyB: result=X*Y, = " << x*y << endl;
}
~ConcreteStrategyB(){
cout << "~ConcreteStrategyB()." << endl;
}
};
class ConcreteStrategyC : public Strategy
{
public:
void AlgorithmInterface(int x, int y)
{
cout << "I am from ConcreteStrategyC: result=X-Y, = " << x-y << endl;
}
~ConcreteStrategyC(){
cout << "~ConcreteStrategyC()." << endl;
}
};
// 使用者類 ： 使用演算法的使用者
class Context
{
public:
// 該建構函式內使用簡單工廠模式
Context(STRATEGYTYPE strategyType)
{
switch (strategyType)
{
case StrategyA:
pStrategy = new ConcreteStrategyA;
break;
case StrategyB:
pStrategy = new ConcreteStrategyB;
break;
case StrategyC:
pStrategy = new ConcreteStrategyC;
break;
default:
break;
}
}
~Context()
{
if (pStrategy)
delete pStrategy;
}
void ContextInterface(int x, int y) // 定義一個介面來讓Stategy訪問使用者的資料
{
if (pStrategy)
pStrategy->AlgorithmInterface(x, y);
}
private:
Strategy *pStrategy; // 維護一個對Stategy物件的引用或指標
int a; // 私有資料,這是使用者資料,該使用者是獨立於演算法的使用者,使用者不需要了解演算法內部的資料結構
int b;
};
int main()
{
Context *pContext = new Context(StrategyA);
pContext->ContextInterface(100, 6);
if (pContext)
delete pContext;
}
上述的例子是策略模式，我們還能看到一點簡單工廠模式的影子。
百度到的絕大多數都是這種例子了。 這個程式碼完美嗎？看下GoF的要領：
如果我們需要新增新的演算法，我們需要修改Context類的建構函式，在裡面新增新的演算法，這顯然不符合GoF採用擴充套件、子類化的精要。
所以引出了我下面的策略模式+抽象工廠的解決方案。
實驗2 策略模式+抽象工廠
程式碼
#include <iostream>
using namespace std;
// The abstract strategy
class Strategy
{
public:
virtual void AlgorithmInterface(int x, int y) = 0;
virtual ~Strategy() = 0;
};
Strategy::~Strategy()
{}
class ConcreteStrategyA : public Strategy
{
public:
void AlgorithmInterface(int x, int y)
{
cout << "I am from ConcreteStrategyA: result=X+Y, = " << x+y << endl;
}
~ConcreteStrategyA(){
cout << "~ConcreteStrategyA().析夠" << endl;
}
};
class ConcreteStrategyB : public Strategy
{
public:
void AlgorithmInterface(int x, int y)
{
cout << "I am from ConcreteStrategyB: result=X*Y, = " << x*y << endl;
}
~ConcreteStrategyB(){
cout << "~ConcreteStrategyB().析夠" << endl;
}
};
class ConcreteStrategyC : public Strategy
{
public:
void AlgorithmInterface(int x, int y)
{
cout << "I am from ConcreteStrategyC: result=X-Y, = " << x-y << endl;
}
~ConcreteStrategyC(){
cout << "~ConcreteStrategyC().析夠" << endl;
}
};
// 使用者類 ： 使用演算法的使用者
class Context
{
public:
// 該建構函式內使用簡單工廠模式
Context(Strategy* paraStrategy)
{
pStrategy = paraStrategy;
}
~Context()
{
// 這裡不需要析夠pStrategy， pStrategy對應物件的析夠會在delete pAbstractStrategyFactory時進行。
// 即，銷燬具體某個策略工廠物件時會負責析夠具體的策略物件。所以這裡就不需要了。
}
void ContextInterface(int x, int y) // 定義一個介面來讓Stategy訪問使用者的資料
{
if (pStrategy)
pStrategy->AlgorithmInterface(x, y);
}
private:
Strategy *pStrategy; // 維護一個對Stategy物件的引用或指標
int a; // 私有資料,這是使用者資料,該使用者是獨立於演算法的使用者,使用者不需要了解演算法內部的資料結構
int b;
};
// 點評shape類： 一條產品線下的產品，通常存在共性，
// 也就是說，一個產品抽象類通常是需要的，而不是必須的。
class AbstractStrategyFactory // 抽象工廠這裡可以實現多個純虛方法
{
public:
virtual Strategy* createStrategy(string Strategy)=0;
virtual ~AbstractStrategyFactory(){}
};
class StrategyA_Factory:public AbstractStrategyFactory
{
Strategy *pStrategy;
public:
StrategyA_Factory():pStrategy(NULL)
{}
Strategy* createStrategy(string Strategy)
{
if(Strategy == "StrategyA"){
pStrategy = new ConcreteStrategyA();
return pStrategy;
}
return NULL;
}
~StrategyA_Factory()
{
cout << "~StrategyA_Factory(). 析夠" << endl;
if(pStrategy)
delete pStrategy;
}
};
class StrategyB_Factory:public AbstractStrategyFactory
{
Strategy *pStrategy;
public:
StrategyB_Factory():pStrategy(NULL)
{}
Strategy* createStrategy(string Strategy)
{
if(Strategy == "StrategyB"){
pStrategy = new ConcreteStrategyB();
return pStrategy;
}
return NULL;
}
~StrategyB_Factory()
{
if(pStrategy)
delete pStrategy;
}
};
class StrategyC_Factory:public AbstractStrategyFactory
{
Strategy *pStrategy;
public:
StrategyC_Factory():pStrategy(NULL)
{}
Strategy* createStrategy(string Strategy)
{
if(Strategy == "StrategyC"){
pStrategy = new ConcreteStrategyC();
return pStrategy;
}
return NULL;
}
~StrategyC_Factory()
{
if(pStrategy)
delete pStrategy;
}
};
int main(int argc, char *argv[])
{
AbstractStrategyFactory* pAbstractStrategyFactory; // 建立抽象工廠指標
pAbstractStrategyFactory = new StrategyA_Factory(); // 建立策略A的工廠
Strategy* pStrategy = pAbstractStrategyFactory->createStrategy("StrategyA"); //使用策略A工廠來生產出策略A
if(pStrategy == NULL)
{
cout << "pStrategy is NULL" << endl;
}
else
{
// 供使用者來使用策略A : 使用者使用策略A 和 策略A的實現，是鬆耦合的。
Context *pContext = new Context(pStrategy);
pContext->ContextInterface(100, 6);
delete pAbstractStrategyFactory;
if (pContext)
delete pContext;
}
return 0;
}
編譯執行：
此時，如果要新增演算法，那我覺得可以採用擴充套件、子類化的解決方案了，而不用像本博文上一個例子那樣，去修改已有的程式碼了。
當然，這樣的設計會導致程式碼量變大，所以一切都需要權衡，適合自己的就是最好的。
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