C++设计模式——工厂模式

工厂模式

很多博客都有工厂模式相关的理论介绍，就不照本宣科了，直接从问题出发。看代码：

#pragma once
#include<cmath>
const double PI = acos(-1.0);
class IGraph {
public:
	virtual double Area() = 0;//计算图形的面积
	virtual ~IGraph() {};
};

class Square :public IGraph {//正方形
public:
	Square(double Squarelen) :m_Squarelen(Squarelen) {}
	double Area() override {
		return m_Squarelen * m_Squarelen;
	}
private:
	double m_Squarelen;
};

class EqualTriangle :public IGraph {//等边三角形
public:
	EqualTriangle(double Trilen) :m_Trilen(Trilen) {}
	double Area() override {
		return	0.5 * m_Trilen * m_Trilen * sin(60 * PI / 180);
	}
private:
	double m_Trilen;
};

class Circle :public IGraph {//圆
public:
	Circle(double radius) :m_radius(radius) {}

	double Area() override {
		return m_radius * m_radius * PI;
	}
private:
	double m_radius;
};

           

1、定义一个图形抽象类，有一个计算图形面积的纯虚函数，有三个具体的图形继承它。该文件放在product.h头文件中。

class mainForm
{
public:
	mainForm(double d):data(d){}
	void Button_click()
	{
		IGraph* m_graph = new Circle(data);//依赖具体类
		data = m_graph->Area();
		cout << "show the area of graph:" << data << endl;
	}
private:
	double  data;
};
           

2、实际中，假设有一个窗口，有一个按钮点击函Button_click()，作用是弹出图形面积。可以看到当要弹出不同图形不的面积时，都需要更改第7行的代码，依赖于具体类的实现，每次新的变化来临时，都需要更改mainForm的代码，违背了开放封闭原则。此时就引入了工厂模式。定义一个工厂类如下：

#pragma once
#include"product.h"
class IFactoty {
public:
	virtual IGraph* CreateGraph(double data) = 0;//创建对象
	virtual ~IFactoty() {}
};

class SquareFactory :public IFactoty{
public:
	SquareFactory() {}
	IGraph* CreateGraph(double data) override {
		return new Square(data);
	}
};
class EqualTriangleFactory :public IFactoty {
public:
	EqualTriangleFactory() {}
	IGraph* CreateGraph(double data) override {
		return new EqualTriangle(data);
	}
};
class CircleFactory :public IFactoty {
public:
	CircleFactory() {}
	IGraph* CreateGraph(double data) override {
		return new Circle(data);
	}
};
           

3、创建一个抽象工厂类，每个新增加的图形都作为一个具体的工厂类继承该类，实现CreateGraph方法。实现每次新增一个图形时，只需要增加一个产品类和对应的工厂类，无需修改mainForm类的代码，达到解耦的目的，此时mainForm代码如下：

class mainForm
{
public:
	mainForm(IFactoty* factory, double d) {
		this->factory = factory;
		data = d;
	}
	void Button_click()
	{
		IGraph* m_graph = factory->CreateGraph(data);//无需再变更代码
		data = m_graph->Area();
		cout << "show the area of graph:" << data << endl;
	}
private:
	double  data;
	IFactoty* factory;
};
           

4、对应的测试代码如下：

int main()
{
	IFactoty* factory1 = new CircleFactory();
	mainForm* form1 = new mainForm(factory1,3);
	form1->Button_click();

	IFactoty* factory2 = new SquareFactory();
	mainForm* form2 = new mainForm(factory2, 3);
	form2->Button_click();

	IFactoty* factory3 = new EqualTriangleFactory();
	mainForm* form3 = new mainForm(factory3, 3);
	form3->Button_click();
	
	system("pause");
	return 0;
}
           

5、测试结果如下图：

注意：

可以看到，在实例化产品类时，参数均为一个double类型的变量，这也是工厂模式的一个缺陷，即要求创建方法的参数(个数、类型、顺序)相同。例如，如果要创建一个长方形，给定长宽两个参数的话，就无法实现这个模式，需要考虑另外的处理方式。