在GoF的《設計模式》一書中，對Factory Method/Object Method 意圖描述如下：

定義一個用于創建對象的接口，讓子類決定實例化是哪一個類。 Factory Metho是一個類的實例化延遲到其子類。

其結構圖如下：

其中， 類 Product 定義了一類對象的接口。 ConcreteProduct 實現 Product 的接口。 Creator是工廠方法的包裝器。ConcreteCreator 類實現Creator的接口。基于以上結構，每個ConcreteProduct必須帶有一個 ConcreteCreator， 用來產生特定的ConcreteProduct。

這種實現的缺點，在《設計模式》一書中也提到過一點 是客戶可能僅僅想創建一個特定的 ConcreteProduct 對象，但必須額外創建 Creator 的子類。 在ConcreteProduct 的演化上造成額外的工作量。 另一點從代碼簡潔之道角度來看，每一個 ConcreteCreator 的實現都幾乎一樣，就像一幕幕乏味的樣板戲，簡直就是雞肋。

那么如何改進呢？

?

用boost factory & boost function實現對象工廠

?

文件：ObjectFactory.h

?

??

[cpp]?view plain?copy

#ifndef?MP_OBJECT_FACTORY_H??

#define?MP_OBJECT_FACTORY_H??

#include?<boost/function.hpp>??

#include?<map>??

??

///?工廠模式泛型實現.??

///?限制:?生成的對象必須為通過默認構造函數來構造.??

///?當然你也可以擴展這個模板讓它支持更多參數的構造函數.??

template<typename?IdType,?typename?ObjectType>??

class?ObjectFactory??

{??

public:??

????///?表示默認構造函數的函數對象.??

????typedef?boost::function<?ObjectType*?()?>?CreatorType;??

??

????///?構造函數對應的函數對象的關聯容器.???

????typedef?std::map<IdType,?CreatorType>?ObjectCreator_map;??

??

????///?注冊子類對象的構造函數信息.??

????void?RegisterObjectCreator(const?IdType&?id,?const?CreatorType?&creator)??

????{??

????????objectCreatorMap_[id]?=?creator;??

????}??

??

????///?通過默認構造函數在堆上創建一個新的對象實例.?使用new生成.??

????ObjectType?*?MakeObject(const?IdType&?id)??

????{??

????????ObjectCreator_map::const_iterator?iter?=?objectCreatorMap_.find(id);??

????????if?(iter?==?objectCreatorMap_.end())??

????????{??

????????????return?NULL;??

????????}??

????????else??

????????{??

????????????return?(iter->second)();??

????????}??

????}??

??

private:??

????ObjectCreator_map?objectCreatorMap_;??

};??

??

#endif??

?

以上代碼中，模板ObjectFactor接收兩個參數，第一個參數IdType是用來標識是哪種子類對象的關鍵字。ObjectType是基類對 象類型。也就是上面結構圖中的Product。為了實現創建ConcreteProduct對象的方法，我們需要獲得每個子類對象的構造函數信息，通過 RegisterObjectCreator方法我們將子類對象的構造函數信息保存在工廠中。? 那么哪種數據結構表示構造函數信息呢？ 通過普通函數指針，好像行不通。在這里我們用到了 boost::function，它可以將任意的函數信息封裝到function object對象中，從而可以實現賦值，調用等操作。

以上工廠實現中我們將任意類型的默認構造函數信息用 boost::function 進行封裝，表示成 typedef boost::function< ObjectType* () > CreatorType;

后面我們就是建一張表來關聯IdType與它所對應ConcreteProduct的構造函數信息。這里我們直接用 std::map關聯容器來存儲。

RegisterObjectCreator用于注冊ConcreteProduct對象的構造函數信息。

MakeObject用于根據傳入的IdType來生成對應的ConcreteProduct對象。注意這一句 (iter->second)(); 它返回指向ObjectType對象的指針。? 實際上iter->second返回是一個CreatorType 類型函數對象，對一個函數對象進行()調用。因為CreatorType是對構造函數的封裝，因此實際上是調用ConcreteProduct的構造函數 生成一個ConcreteProduct對象。 后面會看到 CreatorType 是我們用 boost::factory 封裝的，它默認會調用new操作符從堆上構造一個ConcreteProduct對象。

?

?

如何使用對象工廠

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我們來實現GoF Factory Method結構圖中類似的代碼。

首先我們定義幾個類:

Product????????????????? --? 產品類接口封裝，定義了類對象的接口。

ConcreteProductA? --? 具體的產品A，該類 實現 Product 的接口。

ConcreteProductB? --? 具體的產品B，該類 實現 Product 的接口。

文件：Product.h

?

?

[cpp]?view plain?copy

#ifndef?MP_PRODUCT_H??

#define?MP_PRODUCT_H??

#include?<boost/shared_ptr.hpp>??

??

class?Product??

{??

public:??

????explicit?Product()?{};??

????virtual?~Product()?{};??

????virtual?void?DoSomething()?=?0;??

};??

??

typedef?boost::shared_ptr<Product>?Product_ptr;??

??

#endif??

?

文件：ConcreteProductA.h

?

[cpp]?view plain?copy

#ifndef?MP_CONCRETE_PRODUCT_A_H??

#define?MP_CONCRETE_PRODUCT_A_H??

#include?<iostream>??

??

class?ConcreteProductA??

????:public?Product??

{??

public:??

????void?DoSomething()??

????{??

????????std::cout<<__FUNCTION__<<std::endl;??

????}??

};??

??

??

#endif??

?

?

文件：ConcreteProductB.h

?

[cpp]?view plain?copy

#ifndef?MP_CONCRETE_PRODUCT_B_H??

#define?MP_CONCRETE_PRODUCT_B_H??

#include?<iostream>??

??

class?ConcreteProductB??

????:public?Product??

{??

public:??

????void?DoSomething()??

????{??

????????std::cout<<__FUNCTION__<<std::endl;??

????}??

};??

??

??

#endif??

?

?

下面我們來測試上面的對象工廠。

文件： Main.cpp

?

[cpp]?view plain?copy

#include?"Product.h"??

#include?"ConcreteProductA.h"??

#include?"ConcreteProductB.h"??

#include?"ObjectFactory.h"??

#include?<string>??

#include?<boost/functional/factory.hpp>??

??

??

int?main(int?argc,?char?**argv)??

{??

????ObjectFactory<std::string,?Product>?productFactory;?//?對象工廠??

?????

????//?注冊對象構造器.??

????productFactory.RegisterObjectCreator("PRODUCT_A",?boost::factory<ConcreteProductA?*>()?);??

????productFactory.RegisterObjectCreator("PRODUCT_B",?boost::factory<ConcreteProductB?*>()?);??

??

????//通過工廠生成對象,?存儲在shared_ptr中.??

????Product_ptr?productA(?productFactory.MakeObject("PRODUCT_A")?);??

????Product_ptr?productB(?productFactory.MakeObject("PRODUCT_B")?);??

??

????//?演示多態性質。??

????productA->DoSomething();??

????productB->DoSomething();??

????return?0;??

}??

??

?

在以上測試中，我們首先生成一個對象工廠，這里我們以std::string作為IdType來標示是哪種類型的ConcreteProduct。

然后向工廠中注冊具體類的構造方法： productFactory.RegisterObjectCreator("PRODUCT_A", boost::factory<ConcreteProductA *>() ); 注意：這里用到了boost::factory，它可以將 new 表達式封裝成函數對象(function object),? 這也正式我們工廠的注冊方法所需要的參數。

后面我們調用對象工廠的MakeObject來生成我們期望的ConcreteProduct對象。 我們用一個字符串來標識要生成哪種類型的ConcreteProduct對象。同時我們將返回的對象指針保存在 shared_ptr中，從而實現對象的自動管理。 類型Product_ptr的定義為： typedef boost::shared_ptr<Product> Product_ptr;? 它是對Product接口的智能指針封裝。

最后，就是展示多態行為的時候了，我們調用不同ConcreteProduct對象的DoSomething來演示。運行效果如下：

?

?

限制說明：

1. 本文只是實現了帶有默認構造函數的對象工廠。 如果你愿意也可以實現帶有多個參數構造函數的對象工廠。

2. ObjectFactory 也可以實現為Singleton模式，根據個人需要吧，本文的重點不在這里。

本文轉自莫水千流博客園博客，原文鏈接：http://www.cnblogs.com/zhoug2020/p/5912281.html，如需轉載請自行聯系原作者

總結

以上是生活随笔為你收集整理的工厂对象模式简介的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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