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C++实现 抽象工厂模式

C++实现 抽象工厂模式

解决的问题:
       在系统里a,b,c三个组件必须同时使用,但是a的同类 a1和a2这三种方法有共同特点但是是互斥的,b,b1,b2和c,c1,c2和a/a1/a2是一样的。就比如说创建在不同操作系统的视窗环境下都能够运行的系统时,Unix下面有unixButton和 unixText,Win下面也有winButton和winText,unixButton和unixText必须在一个系统unix里面用,而winButton和winText只能在Win下面用。但是winButton和unixButton这两种东西都是有相同的特点的,比如说按下去之后会触发事件,比如说他上面有文字描述等等,但是winButton和unixButton却又是不可以混用的。

     那么此问题就可以用抽象工厂很好的解决:
     在抽象工厂模式中如何选择使用 winButton ,winText,有具体的工厂类winFactory来负责,因为他们含有选择合适的产品对象的逻辑,所以是与应用系统的商业逻辑紧密相关的。而抽象工厂类来负责定义接口,他才是抽象工厂模式的核心。
     而winButton/macButton则是一种产品族,有共同的特点,他们具体特点有抽象产品类或者接口来定义和描述。但是他们具体的实现有具体的产品类负责,这些是客户端最终想要的东西,所以其内部一定充满了应用系统的商业逻辑(触发逻辑/样式逻辑等)。

类图结构:   


样例实现:

    // CplusplusAbstractFactory.cpp : Defines the entry point for the console application.
    //
     
    #include "stdafx.h"
    #include<typeinfo>
    // "AbstractProductA" 草食动物
    class Herbivore
    {
    };
     
    // "AbstractProductB" 食肉动物
    class Carnivore
    {
    public:
        // Methods
        virtual void Eat( Herbivore *h ) {};
    };
     
    // "ProductA1"
    class Wildebeest : public Herbivore
    {
    };
     
    // "ProductA2"
    class Bison : public Herbivore
    {
    };
     
    // "ProductB1"
    class Lion : public Carnivore
    {
     
    public:
        // Methods
        void Eat( Herbivore *h )
        {
            // eat wildebeest     
            printf("Lion eats %s\n",typeid(h).name());
        }
    };
     
    // "ProductB2"
    class Wolf : public Carnivore
    {
     
    public:
        // Methods
        void Eat( Herbivore *h )
        {
            // Eat bison
            printf("Wolf eats %s\n",typeid(h).name());
        }
    };
     
    // "AbstractFactory"
    class ContinentFactory
    {
    public:
        // Methods
        virtual Herbivore* CreateHerbivore()
        {
            return new Herbivore();
        }
        virtual Carnivore* CreateCarnivore()
        {
            return new Carnivore();
        }
    };
     
    // "ConcreteFactory1"
    class AfricaFactory : public ContinentFactory
    {
    public:
        // Methods
        Herbivore* CreateHerbivore()
        {
            return new Wildebeest();
        }
     
        Carnivore* CreateCarnivore()
        {
            return new Lion();
        }
    };
     
    // "ConcreteFactory2"
    class AmericaFactory : public ContinentFactory
    {
    public:
        // Methods
        Herbivore* CreateHerbivore()
        {
            return new Bison();
        }
     
        Carnivore* CreateCarnivore()
        {
            return new Wolf();
        }
    };
     
     
     
    // "Client"
    class AnimalWorld
    {
    private:
        // Fields
        Herbivore* herbivore;
        Carnivore* carnivore;
     
    public:
        // Constructors
        AnimalWorld( ContinentFactory *factory )
        {
            carnivore = factory->CreateCarnivore();
            herbivore = factory->CreateHerbivore();
        }
     
        // Methods
        void RunFoodChain()
        {
            carnivore->Eat(herbivore);
        }
    };
     
     
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        // Create and run the Africa animal world
        ContinentFactory *africa = new AfricaFactory();
        AnimalWorld *world = new AnimalWorld( africa );
        world->RunFoodChain();
     
        // Create and run the America animal world
        ContinentFactory *america = new AmericaFactory();
        world = new AnimalWorld( america );
        world->RunFoodChain();
     
        return 0;
    }


“开放-封闭”原则:

抽象工厂可以很好的应对增加新产品族的问题(即a4/b4/c4),且符合“开放-封闭”原则,但是若是增加新的产品结构的话(即d/d1/d2),就是说a/b/c/d这4中方法必须同时使用了,那就必须修改工厂角色。不符合“开放-封闭”原则。综合来讲,抽象工厂模式以一种倾斜的方式支持增加新的产品,它为新产品族的增加提供方便,而不能为新的产品结构的增加提供这样的方便。

实现要点:

    在抽象工厂模式中,选用哪种产品族的问题,需要采用工厂方法或简单工厂模式来配合解决。
    抽象工厂模式和工厂方法模式一样,都把对象的创建延迟到了他的子类中。
    具体的工厂类可以设计成单例类,他只向外界提供自己唯一的实例。


与其他工厂模式的联系和异同:

    抽象工厂模式中的具体工厂负责生产一个产品族的产品。而产品族的增加只需要增加与其对应的具体工厂。
    3种工厂模式都是创建型模式,都是创建对象的,但都把产品具体创建的过程给隐藏了。
    工厂方法模式是针对一种产品结构,而抽象工厂模式是针对多种产品结构。


适用性:

    在以下情况下应当考虑使用抽象工厂模式:

    一个系统不应当依赖于产品类实例如何被创建、组合和表达的细节,这对于所有形态的工厂模式都是重要的。
    这个系统有多于一个的产品族,而系统只消费其中某一产品族。
    同属于同一个产品族的产品是在一起使用的,这一约束必须在系统的设计中体现出来。
    系统提供一个产品类的库,所有的产品以同样的接口出现,从而使客户端不依赖于实现。


应用场景:

    支持多种观感标准的用户界面工具箱(Kit)。
    游戏开发中的多风格系列场景,比如道路,房屋,管道等。
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