利用C 11實現乙個自動註冊的工廠

工廠方法是最簡單地建立派生類物件的方法，也是很常用的，工廠方法內部使用switch-case根據不同的key去建立不同的派生類物件，下面是乙個偽**。

message* create(int
type)
}

隨著時間的流逝，訊息種類越來越多，這個switch-case會越來越長，我在乙個開源專案中看到過一百多個case語句，顯然這種簡單工廠已經不堪負荷，這樣的**對於維護者來說也是乙個噩夢。要消除這些長長的switch-case語句是乙個需要解決的問題，而自動註冊的物件工廠則是乙個比較優雅的解決方案。

自動註冊的物件工廠遵循了開放-封閉原則，新增物件時無需修改原有**，僅僅需要擴充套件即可，徹底地消除了switch-case語句。

實現方法

自動註冊的物件工廠的實現思路如下：

提供乙個單例工廠物件。

工廠註冊物件（儲存建立物件的key和構造器）。

利用輔助類，在輔助類物件的構造過程中實現目標物件地註冊。

利用乙個巨集來生成輔助物件。

在派生類檔案中呼叫這個巨集實現自動註冊。

其中，需要注意的是，物件工廠並不直接接存物件，而是物件的構造器，因為物件工廠不是物件池，是物件的生產者，允許不斷地建立例項，另外，這樣做還實現了延遲建立。另外乙個要注意的地方是借助巨集來實現自動註冊，本質上是通過巨集來定義了很多全域性的靜態變數，而這些靜態變數僅僅是為了實現自動註冊，並沒有實際的意義。

下面來看看如何用c++11來實現這個自動註冊的物件工廠。

乙個單例的物件工廠**

struct factory
private:
factory() {};
factory(const factory&) = delete;
factory(factory&&) = delete;
static
std::map
map_; 
};

在c++11中單例的實現非常簡單，返回乙個乙個靜態區域性變數的引用即可，而且這個方法還是執行緒安全的，因為c++11中靜態區域性變數的初始化是執行緒安全的。工廠內部有乙個map，map的值型別為乙個function，是物件的構造器。

物件工廠的輔助類的**

struct factory
);        }
};private:
inline
static factory& get()
static
std::map
map_;
};

物件工廠的輔助類register_t是工廠類的乙個內部模版類，非常簡單，只有乙個建構函式，這個建構函式中呼叫了factory的私有變數map_，並往map_中插入了key和泛型物件的構造器。這裡用到了c++11的乙個新特性：內部類可以通過外部類的例項訪問外部類的私有成員，所以register_t可以直接訪問factory的私有變數map_。

自動註冊的**

#define register_message_vname(t) reg_msg_##t##_
#define register_message(t, key, ...) static factory::register_tregister_message_vname(t)(key, __va_args__);
在派生類中呼叫巨集註冊自己：
class message1 : public message
;register_message(message1, "message1");

自動註冊的關鍵是通過乙個巨集來生成靜態全域性的register_t的例項，因為register_t的例項是用來向工廠註冊目標物件的構造器。所以僅僅需要在派生類中呼叫這個巨集就可以實現自動至註冊了，而無需修改原有**。

我們還可以新增智慧型指標介面，無需讓使用者管理原始指標，甚至讓工廠能建立帶任意引數的物件。

factory最終的實現

#include 
#include 
#include 
#include 
#include "message.hpp"
struct factory
);        }
template
register_t(const
std::string& key, args... args));}
};static message* produce(const
std::string& key)
static
std::unique_ptrproduce_unique(const
std::string& key)
static
std::shared_ptr
produce_shared(const
std::string& key)
private:
factory() {};
factory(const factory&) = delete;
factory(factory&&) = delete;
static factory& get()
static
std::map
map_;
};std::map
factory::map_;
#define register_message_vname(t) reg_msg_##t##_
#define register_message(t, key, ...) static factory::register_tregister_message_vname(t)(key, __va_args__);

示例

class message
virtual
void foo()
};#include "message.hpp"
#include "msgfactory.hpp"
class message1 : public message
message1(int a)
~message1()
void foo() override
};//register_message(message1, "message1", 2);
register_message(message1, "message1");
#include "message1.hpp"
int main()

總結:

使用c++11，僅僅需要幾十行**就可以實現乙個自動註冊的物件工廠，消除了長長的swithc-case語句，還遵循了開閉原則，簡潔而優雅。

完整的**：

作者簡介：

祁宇：珠海雲創科技研發中心技術總監，資深c++技術專家。

致力於c++11的應用、研究和推廣。珠海雲創科技研發中心技術總監，負責公司雲基礎架構的研發。精通oop、ood、設計模式和重構，主要研究方向為架構設計和業務重構，有豐富的開發和研發管理經驗。愛好c++，愛好開源，樂於研究和分享技術，開源了多個專案。

利用C 11實現乙個自動註冊的工廠

利用C 11實現乙個自動註冊的工廠

利用C 11實現自動註冊的工廠

C 11實現乙個簡單的執行緒池

利用C 11實現乙個自動註冊的工廠

利用C 11實現乙個自動註冊的工廠

利用C 11實現自動註冊的工廠

C 11實現乙個簡單的執行緒池

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