C++设计模式之Abstract Factory抽象工厂
·
1.“对象创建”模式
通过“对象创建” 模式绕开new,来避免对象创建(new)过程中所导致的紧耦合(依赖具体类),从而支持对象创建的稳定。它是接口抽象之后的第一步工作。
典型模式
- Factory Method
- Abstract Factory
- Prototype
- Builder
2.动机(Motivation)
在软件系统中,经常面临着“一系列相互依赖的对象”的创建工作;同时,由于需求的变化,往往存在更多系列对象的创建工作。
如何应对这种变化?如何绕过常规的对象创建方法(new),提供一种“封装机制”来避免客户程序和这种“多系列具体对象创建工作”的紧耦合?
3.模式定义
提供一个接口,让该接口负责创建一系列“相关或者相互依赖的对象”,无需指定它们具体的类。 ——《设计模式》GoF
4.代码
代码1
class EmployeeDAO{
public:
vector<EmployeeDO> GetEmployees(){
SqlConnection* connection =
new SqlConnection();
connection->ConnectionString = "...";
SqlCommand* command =
new SqlCommand();
command->CommandText="...";
command->SetConnection(connection);
SqlDataReader* reader = command->ExecuteReader();
while (reader->Read()){
}
}
};
代码2
//数据库访问有关的基类
class IDBConnection{
//虚函数
};
//目的是创建具体类型
class IDBConnectionFactory{
public:
virtual IDBConnection* CreateDBConnection()=0;
};
class IDBCommand{
//虚函数
};
class IDBCommandFactory{
public:
virtual IDBCommand* CreateDBCommand()=0;
};
class IDataReader{
//虚函数
};
class IDataReaderFactory{
public:
virtual IDataReader* CreateDataReader()=0;
};
//支持SQL Server,与上类似
class SqlConnection: public IDBConnection{
};
class SqlConnectionFactory:public IDBConnectionFactory{
};
class SqlCommand: public IDBCommand{
};
class SqlCommandFactory:public IDBCommandFactory{
};
class SqlDataReader: public IDataReader{
};
class SqlDataReaderFactory:public IDataReaderFactory{
};
//支持Oracle
class OracleConnection: public IDBConnection{
};
class OracleConnectionFactory:public IDBConnectionFactory{
};
class OracleCommand: public IDBCommand{
};
class OracleCommandFactory:public IDBCommandFactory{
};
class OracleDataReader: public IDataReader{
};
class OracleDataReaderFactory:public IDataReaderFactory{
};
class EmployeeDAO{
IDBConnectionFactory* dbConnectionFactory;
IDBCommandFactory* dbCommandFactory;
IDataReaderFactory* dataReaderFactory;
EmployeeDAO(IDBConnectionFactory* conn, IDBCommandFactory* command, IDataReaderFactory* reader):
dbConnectionFactory(conn),dbCommandFactory(command),dataReaderFactory(reader) { }
public:
vector<EmployeeDO> GetEmployees(){
IDBConnection* connection =
dbConnectionFactory->CreateDBConnection();
connection->ConnectionString("...");
IDBCommand* command =
dbCommandFactory->CreateDBCommand();
command->CommandText("...");
command->SetConnection(connection); //关联性
IDBDataReader* reader = command->ExecuteReader(); //关联性
while (reader->Read()){
}
}
};
代码3
可以把同一系列的工厂类放到一个类中。
//数据库访问有关的基类
class IDBConnection{
//虚函数
};
class IDBCommand{
//虚函数
};
class IDataReader{
//虚函数
};
class IDBFactory{
public:
virtual IDBConnection* CreateDBConnection()=0;
virtual IDBCommand* CreateDBCommand()=0;
virtual IDataReader* CreateDataReader()=0;
};
//支持SQL Server
class SqlConnection: public IDBConnection{
};
class SqlCommand: public IDBCommand{
};
class SqlDataReader: public IDataReader{
};
class SqlDBFactory:public IDBFactory{
public:
virtual IDBConnection* CreateDBConnection()=0;
virtual IDBCommand* CreateDBCommand()=0;
virtual IDataReader* CreateDataReader()=0;
};
//支持Oracle
class OracleConnection: public IDBConnection{
};
class OracleCommand: public IDBCommand{
};
class OracleDataReader: public IDataReader{
};
class OracleDBFactory:public IDBFactory{
public:
virtual IDBConnection* CreateDBConnection()=0;
virtual IDBCommand* CreateDBCommand()=0;
virtual IDataReader* CreateDataReader()=0;
};
class EmployeeDAO{
IDBFactory* dbFactory;
public:
vector<EmployeeDO> GetEmployees(){
IDBConnection* connection =
dbFactory->CreateDBConnection();
connection->ConnectionString("...");
IDBCommand* command =
dbFactory->CreateDBCommand();
command->CommandText("...");
command->SetConnection(connection); //关联性
IDBDataReader* reader = command->ExecuteReader(); //关联性
while (reader->Read()){
}
}
};
5.结构
- AbstractFactory是IDBFactory,CreateProduct是CreateDBConnection,AbstractProductA是IDBConnection,AbstractProductB是IDBCommand,
- ConcreteFactory1是SqlDBFactory,CreateProductA是CreateDBConnection,ProductA1是SqlConnection,ProductB1是SqlCommand
- 红色是稳定的,蓝色表示第一种变化的,绿色表示第二种变化的

6.要点总结
如果没有应对“多系列对象构建”的需求变化,则没有必要使用Abstract Factory模式,这时候使用简单的工厂完全可以。
- 代码2是简单工厂,代码3是抽象工厂。区别在于:抽象工厂一次性创建三个对象
“系列对象”指的是在某一特定系列下的对象之间有相互依赖、或作用的关系。不同系列的对象之间不能相互依赖。 - 简单工厂是抽象工厂的一个特例
Abstract Factory模式主要在于应对“新系列”的需求变动。其缺点在于难以应对“新对象”的需求变动。
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