再不学简单工厂模式,就真的要去工厂搬砖啦~

2023-12-19 14:38

本文主要是介绍再不学简单工厂模式,就真的要去工厂搬砖啦~,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

设计模式系列文章:

设计模式——设计模式概述

设计模式(二)——UML类图介绍

设计模式(三)——面向对象设计原则

源码和资料地址:GitHub - FengJungle/DesignPattern: Design pattern demo code

从本文开始,Jungle将开始一一整理介绍23种设计模式。

1.简单工厂模式简介

创建型模式关注对象的创建过程,在软件开发中应用非常广泛。创建型模式描述如何将对象的创建和使用分离,让用户在使用对象过程中无须关心对象的创建细节,从而降低系统耦合度,并且让系统易于修改和扩展。

简单工厂模式是最简单的设计模式之一,其实它并不属于Gof的23种设计模式,但应用也十分频繁,同时也是其余创建模式的基础,因此有必要先学习简单工厂模式。

1.1.简单工厂应用举例

什么是简单工厂模式呢?举个例子:如上图,一个体育用品生产厂(这即是一个工厂Factory),该工厂可以根据客户需求生产篮球、足球和排球。篮球、足球和排球被称为产品(Product),产品的名称被称为参数。客户Jungle需要时可以向工厂提供产品参数,工厂根据产品参数生产对应产品,客户Jungle并不需要关心产品的生产过程细节

1.2.简单工厂基本实现流程

由上述例子,可以很容易总结出简单工厂的实现流程:

  • 设计一个抽象产品类,它包含一些公共方法的实现;
  • 从抽象产品类中派生出多个具体产品类,如篮球类、足球类、排球类,具体产品类中实现具体产品生产的相关代码;
  • 设计一个工厂类,工厂类中提供一个生产各种产品的工厂方法,该方法根据传入参数(产品名称)创建不同的具体产品类对象;
  • 客户只需调用工厂类的工厂方法,并传入具体产品参数,即可得到一个具体产品对象。

1.3.简单工厂定义

简单工厂模式:

定义一个简单工厂类,它可以根据参数的不同返回不同类的实例,被创建的实例通常都具有共同的父类

 2.简单工厂模式结构

从简单工厂模式的定义和例子可以看出,在简单工厂模式中,大体上有3个角色:

  • 工厂(Factory):根据客户提供的具体产品类的参数,创建具体产品实例;
  • 抽象产品(AbstractProduct):具体产品类的基类,包含创建产品的公共方法;
  • 具体产品(ConcreteProduct):抽象产品的派生类,包含具体产品特有的实现方法,是简单工厂模式的创建目标。

简单工厂模式UML类图如下:

代码结构如下:

//抽象产品类AbstractProduct
class AbstractProduct
{
public://抽象方法:
};//具体产品类Basketball
class ConcreteProduct :public AbstractProduct
{
public://具体实现方法
};class Factory
{
public:AbstractProduct createProduct(string productName){AbstractProduct pro = NULL;if (productName == "ProductA"){pro = new ProductA();}else if (productName == "ProductB"){pro = new ProductB();}...}
};

客户端在使用时,只需要创建一个工厂对象,调用工厂对象的createProduct方法,并传入所需要的产品参数,即可得到所需产品实例对象,而无需关心产品的创建细节。

3.简单工厂模式代码实例

考虑有以下一个场景:

Jungle想要进行户外运动,它可以选择打篮球、踢足球或者玩排球。它需要凭票去体育保管室拿,票上写着一个具体球类运动的名字,比如“篮球”。体育保管室负责人根据票上的字提供相应的体育用品。然后Jungle就可以愉快地玩耍了。

我们采用简单工厂模式来实现上述场景。首先,体育保管室是工厂,篮球、足球和排球是具体的产品,而抽象产品可以定义为“运动球类产品SportProduct”.Jungle作为客户只需要提供具体产品名字,工厂就可“生产”出对应产品。

3.1.定义抽象产品类AbstractProduct,抽象方法不提供实现

//抽象产品类AbstractProduct
class AbstractSportProduct
{
public:AbstractSportProduct(){}virtual ~AbstractSportProduct(){};//抽象方法:// virtual void printName(){};virtual void printName() = 0;// virtual void play(){};virtual void play() = 0;
};

3.2.定义三个具体产品类

//具体产品类Basketball
class Basketball :public AbstractSportProduct
{
public:Basketball(){printName();play();}~Basketball(){}//具体实现方法void printName(){printf("Jungle get Basketball\n");}void play(){printf("Jungle play Basketball\n");}
};//具体产品类Football
class Football :public AbstractSportProduct
{
public:Football(){printName();play();}~Football(){}//具体实现方法void printName(){printf("Jungle get Football\n");}void play(){printf("Jungle play Football\n");}
};//具体产品类Volleyball
class Volleyball :public AbstractSportProduct
{
public:Volleyball(){printName();play();}~Volleyball(){}//具体实现方法void printName(){printf("Jungle get Volleyball\n");}void play(){printf("Jungle play Volleyball\n");}
};

3.3.定义工厂类和工厂方法

class Factory
{
public:std::shared_ptr<AbstractSportProduct> getSportProduct(string productName){std::shared_ptr<AbstractSportProduct> pro;if (productName == "Basketball"){pro = std::shared_ptr<AbstractSportProduct>(new Basketball());}else if (productName == "Football"){pro = std::shared_ptr<AbstractSportProduct>(new Football());}else if (productName == "Volleyball"){pro = std::shared_ptr<AbstractSportProduct>(new Volleyball());}return pro;}
};

3.4.客户端使用方法示例

#include <iostream>
#include <memory>
#include "SimpleFactory.h"int main()
{printf("简单工厂模式\n");//定义工厂类对象std::shared_ptr<Factory> fac = std::make_shared<Factory>();// std::shared_ptr<AbstractSportProduct> product = std::shared_ptr<AbstractSportProduct>(fac->getSportProduct("Basketball"));std::shared_ptr<AbstractSportProduct> product = fac->getSportProduct("Basketball");fac = std::make_shared<Factory>();product = fac->getSportProduct("Football");// product = std::shared_ptr<AbstractSportProduct>(fac->getSportProduct("Football"));fac = std::make_shared<Factory>();product = fac->getSportProduct("Volleyball");	// product = std::shared_ptr<AbstractSportProduct>(fac->getSportProduct("Volleyball"));	
#ifdef win32system("pause");
#endifreturn 0;
}

3.5.效果

可以看到,在客户端使用时,只需要提供产品名称作为参数,传入工厂的方法中,即可得到对应产品。抽象产品类中并没有提供公共方法的实现,而是在各个具体产品类中根据各自产品情况实现。

4.简单工厂模式总结

简单工厂模式的优点在于:

  • 工厂类提供创建具体产品的方法,并包含一定判断逻辑,客户不必参与产品的创建过程;
  • 客户只需要知道对应产品的参数即可,参数一般简单好记,如数字、字符或者字符串等。

当然,简单工厂模式存在明显的不足(想想我们之前介绍的面向对象设计原则???)。假设有一天Jungle想玩棒球了,该怎么办呢?你肯定会说,这还不容易吗?再从抽象产品类派生出一个Baseball类,并在工厂类的getSportProduct方法中增加“productName == "Baseball”的条件分支即可。的确如此,但是这明显违背了开闭原则(对扩展开放,对修改关闭),即在扩展功能时修改了既有的代码。另一方面,简单工厂模式所有的判断逻辑都在工厂类中实现,一旦工厂类设计故障,则整个系统都受之影响!

那该这么办呢?请看下集!

5. 有new创建新对象,为什么需要工厂模式?

new也可以创建对象,为什么需要工厂模式?https://blog.csdn.net/sinat_21107433/article/details/120754301https://blog.csdn.net/sinat_21107433/article/details/120754301


欢迎关注知乎专栏:Jungle是一个用Qt的工业Robot

欢迎关注Jungle的微信公众号:Jungle笔记

这篇关于再不学简单工厂模式,就真的要去工厂搬砖啦~的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/512571

相关文章

Linux系统配置NAT网络模式的详细步骤(附图文)

《Linux系统配置NAT网络模式的详细步骤(附图文)》本文详细指导如何在VMware环境下配置NAT网络模式,包括设置主机和虚拟机的IP地址、网关,以及针对Linux和Windows系统的具体步骤,... 目录一、配置NAT网络模式二、设置虚拟机交换机网关2.1 打开虚拟机2.2 管理员授权2.3 设置子

Mysql表的简单操作(基本技能)

《Mysql表的简单操作(基本技能)》在数据库中,表的操作主要包括表的创建、查看、修改、删除等,了解如何操作这些表是数据库管理和开发的基本技能,本文给大家介绍Mysql表的简单操作,感兴趣的朋友一起看... 目录3.1 创建表 3.2 查看表结构3.3 修改表3.4 实践案例:修改表在数据库中,表的操作主要

springboot简单集成Security配置的教程

《springboot简单集成Security配置的教程》:本文主要介绍springboot简单集成Security配置的教程,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,... 目录集成Security安全框架引入依赖编写配置类WebSecurityConfig(自定义资源权限规则

SpringBoot如何通过Map实现策略模式

《SpringBoot如何通过Map实现策略模式》策略模式是一种行为设计模式,它允许在运行时选择算法的行为,在Spring框架中,我们可以利用@Resource注解和Map集合来优雅地实现策略模式,这... 目录前言底层机制解析Spring的集合类型自动装配@Resource注解的行为实现原理使用直接使用M

如何使用Python实现一个简单的window任务管理器

《如何使用Python实现一个简单的window任务管理器》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Python实现一个简单的window任务管理器,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起... 任务管理器效果图完整代码import tkinter as tkfrom tkinter i

C++中函数模板与类模板的简单使用及区别介绍

《C++中函数模板与类模板的简单使用及区别介绍》这篇文章介绍了C++中的模板机制,包括函数模板和类模板的概念、语法和实际应用,函数模板通过类型参数实现泛型操作,而类模板允许创建可处理多种数据类型的类,... 目录一、函数模板定义语法真实示例二、类模板三、关键区别四、注意事项 ‌在C++中,模板是实现泛型编程

使用EasyExcel实现简单的Excel表格解析操作

《使用EasyExcel实现简单的Excel表格解析操作》:本文主要介绍如何使用EasyExcel完成简单的表格解析操作,同时实现了大量数据情况下数据的分次批量入库,并记录每条数据入库的状态,感兴... 目录前言固定模板及表数据格式的解析实现Excel模板内容对应的实体类实现AnalysisEventLis

C#原型模式之如何通过克隆对象来优化创建过程

《C#原型模式之如何通过克隆对象来优化创建过程》原型模式是一种创建型设计模式,通过克隆现有对象来创建新对象,避免重复的创建成本和复杂的初始化过程,它适用于对象创建过程复杂、需要大量相似对象或避免重复初... 目录什么是原型模式?原型模式的工作原理C#中如何实现原型模式?1. 定义原型接口2. 实现原型接口3

大数据spark3.5安装部署之local模式详解

《大数据spark3.5安装部署之local模式详解》本文介绍了如何在本地模式下安装和配置Spark,并展示了如何使用SparkShell进行基本的数据处理操作,同时,还介绍了如何通过Spark-su... 目录下载上传解压配置jdk解压配置环境变量启动查看交互操作命令行提交应用spark,一个数据处理框架

Java中数组转换为列表的两种实现方式(超简单)

《Java中数组转换为列表的两种实现方式(超简单)》本文介绍了在Java中将数组转换为列表的两种常见方法使用Arrays.asList和Java8的StreamAPI,Arrays.asList方法简... 目录1. 使用Java Collections框架(Arrays.asList)1.1 示例代码1.