在GoF的《设计模式》一书中,对Factory Method/Object Method 意图描述以下:ios
定义一个用于建立对象的接口,让子类决定实例化是哪个类。 Factory Metho是一个类的实例化延迟到其子类。设计模式
其中, 类 Product 定义了一类对象的接口。 ConcreteProduct 实现 Product 的接口。 Creator是工厂方法的包装器。ConcreteCreator 类实现Creator的接口。基于以上结构,每一个ConcreteProduct必须带有一个 ConcreteCreator, 用来产生特定的ConcreteProduct。数据结构
这种实现的缺点,在《设计模式》一书中也提到过一点 是客户可能仅仅想建立一个特定的 ConcreteProduct 对象,但必须额外建立 Creator 的子类。 在ConcreteProduct 的演化上形成额外的工做量。 另外一点从代码简洁之道角度来看,每个 ConcreteCreator 的实现都几乎同样,就像一幕幕乏味的样板戏,简直就是鸡肋。ide
那么如何改进呢?函数
文件:ObjectFactory.h测试
以上代码中,模板ObjectFactor接收两个参数,第一个参数IdType是用来标识是哪一种子类对象的关键字。ObjectType是基类对 象类型。也就是上面结构图中的Product。为了实现建立ConcreteProduct对象的方法,咱们须要得到每一个子类对象的构造函数信息,经过 RegisterObjectCreator方法咱们将子类对象的构造函数信息保存在工厂中。 那么哪一种数据结构表示构造函数信息呢? 经过普通函数指针,好像行不通。在这里咱们用到了 boost::function,它能够将任意的函数信息封装到function object对象中,从而能够实现赋值,调用等操做。设计
以上工厂实现中咱们将任意类型的默认构造函数信息用 boost::function 进行封装,表示成 typedef boost::function< ObjectType* () > CreatorType;指针
后面咱们就是建一张表来关联IdType与它所对应ConcreteProduct的构造函数信息。这里咱们直接用 std::map关联容器来存储。对象
RegisterObjectCreator用于注册ConcreteProduct对象的构造函数信息。接口
MakeObject用于根据传入的IdType来生成对应的ConcreteProduct对象。注意这一句 (iter->second)(); 它返回指向ObjectType对象的指针。 实际上iter->second返回是一个CreatorType 类型函数对象,对一个函数对象进行()调用。由于CreatorType是对构造函数的封装,所以其实是调用ConcreteProduct的构造函数 生成一个ConcreteProduct对象。 后面会看到 CreatorType 是咱们用 boost::factory 封装的,它默认会调用new操做符从堆上构造一个ConcreteProduct对象。
咱们来实现GoF Factory Method结构图中相似的代码。
首先咱们定义几个类:
Product -- 产品类接口封装,定义了类对象的接口。
ConcreteProductA -- 具体的产品A,该类 实现 Product 的接口。
ConcreteProductB -- 具体的产品B,该类 实现 Product 的接口。
文件:Product.h
文件:ConcreteProductA.h
文件:ConcreteProductB.h
下面咱们来测试上面的对象工厂。
文件: Main.cpp
在以上测试中,咱们首先生成一个对象工厂,这里咱们以std::string做为IdType来标示是哪一种类型的ConcreteProduct。
而后向工厂中注册具体类的构造方法: productFactory.RegisterObjectCreator("PRODUCT_A", boost::factory<ConcreteProductA *>() ); 注意:这里用到了boost::factory,它能够将 new 表达式封装成函数对象(function object), 这也正式咱们工厂的注册方法所须要的参数。
后面咱们调用对象工厂的MakeObject来生成咱们指望的ConcreteProduct对象。 咱们用一个字符串来标识要生成哪一种类型的ConcreteProduct对象。同时咱们将返回的对象指针保存在 shared_ptr中,从而实现对象的自动管理。 类型Product_ptr的定义为: typedef boost::shared_ptr<Product> Product_ptr; 它是对Product接口的智能指针封装。
最后,就是展现多态行为的时候了,咱们调用不一样ConcreteProduct对象的DoSomething来演示。
1. 本文只是实现了带有默认构造函数的对象工厂。 若是你愿意也能够实现带有多个参数构造函数的对象工厂。
2. ObjectFactory 也能够实现为Singleton模式,根据我的须要吧,本文的重点不在这里。
1. 《设计模式可复用面向对象软件的基础》/ Design Patterns:Elements of Reusable Object-Oriented software GoF
2. 《C++_设计新思惟》 / Modern C++ Design Andrei Alexandrescu
3. Boost.Functional/Factory document Tobias Schwinger
4. Boost.Function document Douglas Gregor