工廠物件模式簡介

在gof的《設計模式》一書中，對factory method/object method 意圖描述如下：

定義乙個用於建立物件的介面，讓子類決定例項化是哪乙個類。 factory metho是乙個類的例項化延遲到其子類。

其結構圖如下：

其中，類 product 定義了一類物件的介面。 concreteproduct 實現 product 的介面。 creator是工廠方法的包裝器。concretecreator 類實現creator的介面。基於以上結構，每個concreteproduct必須帶有乙個 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建立乙個特定的 concreteproduct 物件，但必須額外建立 creator 的子類。在concreteproduct 的演化上造成額外的工作量。另一點從**簡潔之道角度來看，每乙個 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。

那麼如何改進呢？

檔案：objectfactory.h

[cpp]view plain

copy

#ifndef mp_object_factory_h

#define mp_object_factory_h

#include

/// 工廠模式泛型實現.

/// 限制: 生成的物件必須為通過預設建構函式來構造.

/// 當然你也可以擴充套件這個模板讓它支援更多引數的建構函式.

template

class objectfactory

/// 通過預設建構函式在堆上建立乙個新的物件例項. 使用new生成.

objecttype * makeobject(const idtype& id)

else

} private:

objectcreator_map objectcreatormap_;

};

#endif

以上**中，模板objectfactor接收兩個引數，第乙個引數idtype是用來標識是哪種子類物件的關鍵字。objecttype是基類對象型別。也就是上面結構圖中的product。為了實現建立concreteproduct物件的方法，我們需要獲得每個子類物件的建構函式資訊，通過 registerobjectcreator方法我們將子類物件的建構函式資訊儲存在工廠中。那麼哪種資料結構表示建構函式資訊呢？通過普通函式指標，好像行不通。在這裡我們用到了 boost::function，它可以將任意的函式資訊封裝到function object物件中，從而可以實現賦值，呼叫等操作。

以上工廠實現中我們將任意型別的預設建構函式資訊用 boost::function 進行封裝，表示成 typedef boost::function< objecttype* () > creatortype;

後面我們就是建一張表來關聯idtype與它所對應concreteproduct的建構函式資訊。這裡我們直接用 std::map關聯容器來儲存。

registerobjectcreator用於註冊concreteproduct物件的建構函式資訊。

makeobject用於根據傳入的idtype來生成對應的concreteproduct物件。注意這一句 (iter->second)(); 它返回指向objecttype物件的指標。實際上iter->second返回是乙個creatortype 型別函式物件，對乙個函式物件進行()呼叫。因為creatortype是對建構函式的封裝，因此實際上是呼叫concreteproduct的建構函式生成乙個concreteproduct物件。後面會看到 creatortype 是我們用 boost::factory 封裝的，它缺省會呼叫new操作符從堆上構造乙個concreteproduct物件。

我們來實現gof factory method結構圖中類似的**。

首先我們定義幾個類:

product -- 產品類介面封裝，定義了類物件的介面。

concreteproducta -- 具體的產品a，該類實現 product 的介面。

concreteproductb -- 具體的產品b，該類實現 product 的介面。

檔案：product.h

[cpp]view plain

copy

#ifndef mp_product_h

#define mp_product_h

#include

class product

; virtual ~product() {};

virtual void dosomething() = 0;

};

typedef boost::shared_ptrproduct_ptr;

#endif

檔案：concreteproducta.h

[cpp]view plain

copy

#ifndef mp_concrete_product_a_h

#define mp_concrete_product_a_h

#include

class concreteproducta

:public product

};

#endif

檔案：concreteproductb.h

[cpp]view plain

copy

#ifndef mp_concrete_product_b_h

#define mp_concrete_product_b_h

#include

class concreteproductb

:public product

};

#endif

下面我們來測試上面的物件工廠。

檔案： main.cpp

[cpp]view plain

copy

#include "product.h"

#include "concreteproducta.h"

#include "concreteproductb.h"

#include "objectfactory.h"

#include

int main(int argc, char **ar**)

在以上測試中，我們首先生成乙個物件工廠，這裡我們以std::string作為idtype來標示是哪種型別的concreteproduct。

然後向工廠中註冊具體類的構造方法： productfactory.registerobjectcreator("product_a", boost::factory() ); 注意：這裡用到了boost::factory，它可以將 new 表示式封裝成函式物件(function object), 這也正式我們工廠的註冊方法所需要的引數。

後面我們呼叫物件工廠的makeobject來生成我們期望的concreteproduct物件。我們用乙個字串來標識要生成哪種型別的concreteproduct物件。同時我們將返回的物件指標儲存在 shared_ptr中，從而實現物件的自動管理。型別product_ptr的定義為： typedef boost::shared_ptrproduct_ptr; 它是對product介面的智慧型指標封裝。

最後，就是展示多型行為的時候了，我們呼叫不同concreteproduct物件的dosomething來演示。執行效果如下：

1. 本文只是實現了帶有預設建構函式的物件工廠。如果你願意也可以實現帶有多個引數建構函式的物件工廠。

2. objectfactory 也可以實現為singleton模式，根據個人需要吧，本文的重點不在這裡。

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