asp简单购物网站源码,怎么做招标公司网站,专业的高端企业网站,网站建设公司郴州抽象工厂模式#xff08;Abstract Factory#xff09;是一种创建型设计模式#xff0c;其核心思想是#xff1a;为一组相关或相互依赖的对象提供一个创建接口#xff0c;而无需指定它们具体的类。简单来说#xff0c;就是一个工厂可以生产一系列相关的对象。
我们接下来…抽象工厂模式Abstract Factory是一种创建型设计模式其核心思想是为一组相关或相互依赖的对象提供一个创建接口而无需指定它们具体的类。简单来说就是一个工厂可以生产一系列相关的对象。
我们接下来通过逐步拆解、举例说明和详细代码注释来理解这个模式。 1. 什么是抽象工厂模式
举个简单例子
想象你是个游戏开发者需要为游戏开发不同风格的用户界面UI。
如果玩家在 Windows 上玩游戏需要提供 Windows 风格的按钮、文本框。如果玩家在 Mac 上玩则需要提供 Mac 风格的按钮、文本框。
这里的问题是
我们需要根据不同的操作系统来生成一套成对的 UI 组件按钮 文本框。不同的 UI 组件风格相互独立代码却不能依赖具体的组件实现。
解决这个问题的方案就是使用抽象工厂模式。它允许我们将“创建对象”的逻辑与对象的具体实现分离开。 2. 模式的核心要素
抽象工厂模式包含以下几部分
抽象工厂定义创建一系列对象的接口。具体工厂实现创建特定风格对象的工厂。抽象产品定义产品的公共接口如按钮和文本框的接口。具体产品特定风格的产品实现。客户端通过抽象工厂创建产品而不关心具体产品的实现。
下面用代码一步步实现这个设计模式。 3. 详细代码实现与讲解
Step 1: 定义抽象产品
按钮和文本框是两种产品。我们需要定义它们的接口让不同风格的具体产品实现这些接口。
#include iostream
#include memory // 用于智能指针// 抽象产品 A: 按钮
class Button {
public:virtual void render() const 0; // 渲染按钮virtual ~Button() default; // 虚析构避免内存泄漏
};// 抽象产品 B: 文本框
class TextBox {
public:virtual void render() const 0; // 渲染文本框virtual ~TextBox() default;
};解释
Button 和 TextBox 是两个抽象接口定义了按钮和文本框的行为render()方法。使用抽象类的好处是客户端代码可以依赖于接口而不是具体的实现。 Step 2: 定义具体产品
实现两种风格Windows 和 Mac的具体按钮和文本框。
// 具体产品 A1: Windows 风格按钮
class WindowsButton : public Button {
public:void render() const override {std::cout Rendering Windows-style Button\n;}
};// 具体产品 B1: Windows 风格文本框
class WindowsTextBox : public TextBox {
public:void render() const override {std::cout Rendering Windows-style TextBox\n;}
};// 具体产品 A2: Mac 风格按钮
class MacButton : public Button {
public:void render() const override {std::cout Rendering Mac-style Button\n;}
};// 具体产品 B2: Mac 风格文本框
class MacTextBox : public TextBox {
public:void render() const override {std::cout Rendering Mac-style TextBox\n;}
};解释
WindowsButton 和 MacButton 分别实现了 Button 接口。WindowsTextBox 和 MacTextBox 分别实现了 TextBox 接口。每个具体类实现了它们特定风格的 render() 方法输出不同的效果。 Step 3: 定义抽象工厂
工厂负责创建相关产品按钮 文本框。我们定义一个抽象工厂接口声明创建按钮和文本框的方法。
// 抽象工厂定义创建一组产品的方法
class GUIFactory {
public:virtual std::unique_ptrButton createButton() const 0; // 创建按钮virtual std::unique_ptrTextBox createTextBox() const 0; // 创建文本框virtual ~GUIFactory() default;
};解释
GUIFactory 是抽象工厂定义了创建按钮和文本框的接口。返回值使用了 std::unique_ptr可以自动管理对象生命周期防止内存泄漏。 Step 4: 定义具体工厂
实现两个具体工厂用于创建 Windows 和 Mac 风格的产品。
// 具体工厂 1: Windows 工厂
class WindowsFactory : public GUIFactory {
public:std::unique_ptrButton createButton() const override {return std::make_uniqueWindowsButton(); // 创建 Windows 按钮}std::unique_ptrTextBox createTextBox() const override {return std::make_uniqueWindowsTextBox(); // 创建 Windows 文本框}
};// 具体工厂 2: Mac 工厂
class MacFactory : public GUIFactory {
public:std::unique_ptrButton createButton() const override {return std::make_uniqueMacButton(); // 创建 Mac 按钮}std::unique_ptrTextBox createTextBox() const override {return std::make_uniqueMacTextBox(); // 创建 Mac 文本框}
};解释
WindowsFactory 和 MacFactory 分别实现了 GUIFactory负责生成各自风格的产品。每个工厂实现了 createButton() 和 createTextBox()。 Step 5: 编写客户端代码
客户端通过抽象工厂使用产品而不关心具体实现。
// 客户端代码通过工厂创建和使用产品
void renderUI(const GUIFactory factory) {auto button factory.createButton(); // 创建按钮auto textBox factory.createTextBox(); // 创建文本框button-render(); // 渲染按钮textBox-render(); // 渲染文本框
}int main() {std::cout Windows GUI:\n;WindowsFactory windowsFactory;renderUI(windowsFactory); // 使用 Windows 工厂std::cout \nMac GUI:\n;MacFactory macFactory;renderUI(macFactory); // 使用 Mac 工厂return 0;
}解释
renderUI 是客户端函数通过 GUIFactory 创建产品。客户端无需关心具体工厂或产品的实现只依赖于抽象接口。 4. 输出结果
运行上述代码将输出以下结果
Windows GUI:
Rendering Windows-style Button
Rendering Windows-style TextBoxMac GUI:
Rendering Mac-style Button
Rendering Mac-style TextBox5. 模式的优缺点
优点
分离具体类客户端与具体产品的实现解耦。确保产品一致性某个具体工厂生产的所有产品风格一致。易于扩展可以新增工厂和产品系列而无需修改客户端代码。
缺点
增加复杂性需要定义多组接口和类代码量较多。扩展产品族困难如果需要新增产品比如菜单需要修改所有工厂接口和实现。 总结
抽象工厂模式通过工厂接口屏蔽了具体产品的创建细节使代码更加灵活和可扩展。它非常适合需要生成一组相关对象且不希望客户端代码依赖于具体实现的场景。在实际开发中抽象工厂模式广泛应用于跨平台工具、插件系统等领域。
完整代码实现
以下是抽象工厂模式的完整实现并将所有输出改为中文形式便于理解。
#include iostream
#include memory // 用于智能指针管理// 抽象产品 A: 按钮
class Button {
public:virtual void render() const 0; // 渲染按钮纯虚函数virtual ~Button() default; // 虚析构防止内存泄漏
};// 抽象产品 B: 文本框
class TextBox {
public:virtual void render() const 0; // 渲染文本框纯虚函数virtual ~TextBox() default;
};// 具体产品 A1: Windows 风格按钮
class WindowsButton : public Button {
public:void render() const override {std::cout 渲染 Windows 风格按钮 \n; // 中文输出}
};// 具体产品 B1: Windows 风格文本框
class WindowsTextBox : public TextBox {
public:void render() const override {std::cout 渲染 Windows 风格文本框 \n; // 中文输出}
};// 具体产品 A2: Mac 风格按钮
class MacButton : public Button {
public:void render() const override {std::cout 渲染 Mac 风格按钮 \n; // 中文输出}
};// 具体产品 B2: Mac 风格文本框
class MacTextBox : public TextBox {
public:void render() const override {std::cout 渲染 Mac 风格文本框 \n; // 中文输出}
};// 抽象工厂定义创建一组产品的方法
class GUIFactory {
public:virtual std::unique_ptrButton createButton() const 0; // 创建按钮virtual std::unique_ptrTextBox createTextBox() const 0; // 创建文本框virtual ~GUIFactory() default;
};// 具体工厂 1: Windows 工厂
class WindowsFactory : public GUIFactory {
public:std::unique_ptrButton createButton() const override {return std::make_uniqueWindowsButton(); // 创建 Windows 按钮}std::unique_ptrTextBox createTextBox() const override {return std::make_uniqueWindowsTextBox(); // 创建 Windows 文本框}
};// 具体工厂 2: Mac 工厂
class MacFactory : public GUIFactory {
public:std::unique_ptrButton createButton() const override {return std::make_uniqueMacButton(); // 创建 Mac 按钮}std::unique_ptrTextBox createTextBox() const override {return std::make_uniqueMacTextBox(); // 创建 Mac 文本框}
};// 客户端代码通过工厂创建和使用产品
void renderUI(const GUIFactory factory) {// 使用工厂创建按钮和文本框auto button factory.createButton(); // 创建按钮auto textBox factory.createTextBox(); // 创建文本框// 渲染创建的产品button-render();textBox-render();
}int main() {// 使用 Windows 工厂创建产品std::cout Windows 界面: \n; // 中文输出WindowsFactory windowsFactory;renderUI(windowsFactory);// 使用 Mac 工厂创建产品std::cout \nMac 界面: \n; // 中文输出MacFactory macFactory;renderUI(macFactory);return 0;
}输出结果
运行该程序输出如下
Windows 界面:
渲染 Windows 风格按钮
渲染 Windows 风格文本框Mac 界面:
渲染 Mac 风格按钮
渲染 Mac 风格文本框本文由mdnice多平台发布
