标签:
在GoF的《设计模式》一书中,对Factory Method/Object Method 意图描述如下:
定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化是哪一个类。 Factory Metho是一个类的实例化延迟到其子类。
其结构图如下:
其中, 类 Product 定义了一类对象的接口。 ConcreteProduct 实现 Product 的接口。 Creator是工厂方法的包装器。ConcreteCreator 类实现Creator的接口。基于以上结构,每个ConcreteProduct必须带有一个 ConcreteCreator, 用来产生特定的ConcreteProduct。
这种实现的缺点,在《设计模式》一书中也提到过一点 是客户可能仅仅想创建一个特定的 ConcreteProduct 对象,但必须额外创建 Creator 的子类。 在ConcreteProduct 的演化上造成额外的工作量。 另一点从代码简洁之道角度来看,每一个 ConcreteCreator 的实现都几乎一样,就像一幕幕乏味的样板戏,简直就是鸡肋。
那么如何改进呢?
文件:ObjectFactory.h
以上代码中,模板ObjectFactor接收两个参数,第一个参数IdType是用来标识是哪种子类对象的关键字。ObjectType是基类对 象类型。也就是上面结构图中的Product。为了实现创建ConcreteProduct对象的方法,我们需要获得每个子类对象的构造函数信息,通过 RegisterObjectCreator方法我们将子类对象的构造函数信息保存在工厂中。 那么哪种数据结构表示构造函数信息呢? 通过普通函数指针,好像行不通。在这里我们用到了 boost::function,它可以将任意的函数信息封装到function object对象中,从而可以实现赋值,调用等操作。
以上工厂实现中我们将任意类型的默认构造函数信息用 boost::function 进行封装,表示成 typedef boost::function< ObjectType* () > CreatorType;
后面我们就是建一张表来关联IdType与它所对应ConcreteProduct的构造函数信息。这里我们直接用 std::map关联容器来存储。
RegisterObjectCreator用于注册ConcreteProduct对象的构造函数信息。
MakeObject用于根据传入的IdType来生成对应的ConcreteProduct对象。注意这一句 (iter->second)(); 它返回指向ObjectType对象的指针。 实际上iter->second返回是一个CreatorType 类型函数对象,对一个函数对象进行()调用。因为CreatorType是对构造函数的封装,因此实际上是调用ConcreteProduct的构造函数 生成一个ConcreteProduct对象。 后面会看到 CreatorType 是我们用 boost::factory 封装的,它默认会调用new操作符从堆上构造一个ConcreteProduct对象。
我们来实现GoF Factory Method结构图中类似的代码。
首先我们定义几个类:
Product -- 产品类接口封装,定义了类对象的接口。
ConcreteProductA -- 具体的产品A,该类 实现 Product 的接口。
ConcreteProductB -- 具体的产品B,该类 实现 Product 的接口。
文件:Product.h
文件:ConcreteProductA.h
文件:ConcreteProductB.h
下面我们来测试上面的对象工厂。
文件: Main.cpp
在以上测试中,我们首先生成一个对象工厂,这里我们以std::string作为IdType来标示是哪种类型的ConcreteProduct。
然后向工厂中注册具体类的构造方法: productFactory.RegisterObjectCreator("PRODUCT_A", boost::factory<ConcreteProductA *>() ); 注意:这里用到了boost::factory,它可以将 new 表达式封装成函数对象(function object), 这也正式我们工厂的注册方法所需要的参数。
后面我们调用对象工厂的MakeObject来生成我们期望的ConcreteProduct对象。 我们用一个字符串来标识要生成哪种类型的ConcreteProduct对象。同时我们将返回的对象指针保存在 shared_ptr中,从而实现对象的自动管理。 类型Product_ptr的定义为: typedef boost::shared_ptr<Product> Product_ptr; 它是对Product接口的智能指针封装。
最后,就是展示多态行为的时候了,我们调用不同ConcreteProduct对象的DoSomething来演示。运行效果如下:
1. 本文只是实现了带有默认构造函数的对象工厂。 如果你愿意也可以实现带有多个参数构造函数的对象工厂。
2. ObjectFactory 也可以实现为Singleton模式,根据个人需要吧,本文的重点不在这里。
1. 《设计模式可复用面向对象软件的基础》/ Design Patterns:Elements of Reusable Object-Oriented software GoF
2. 《C++_设计新思维》 / Modern C++ Design Andrei Alexandrescu
3. Boost.Functional/Factory document Tobias Schwinger
4. Boost.Function document Douglas Gregor
标签:
原文地址:http://www.cnblogs.com/zhoug2020/p/5912281.html