【设计模式】创建型模式——工厂方法模式

工厂方法模式（Factory Method Pattern）是简单工厂模式的进一步抽象

工厂方法模式的实质是：定义一个创建对象的接口，但让实现这个接口的类来决定实例化哪个类，工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行

工厂方法模式中，工厂类被提升为抽象类，并将具体的创建工作交给子类。这个抽象的工厂类仅规定了具体工厂必须实现的接口，而不明确指出如何实例化一个产品类，这使得工厂方法模式可以不修改原有产品结构的情况下引进新产品

工厂方法模式的基本结构如下UML图所示：

这里以C++为例给出实现代码：

class Product {

};

class Factory {
	virtual Product createProduct() = 0;
};

class ConcretProduct: public Product {
	
};

class ConcretFactory: public Factory {
	Product createProduct override {
		// 创建具体商品~
		return new ConcretProduct();
	}
};

随着多媒体技术的不断发展，各类多媒体格式层出不穷，每种格式通常都需要特定的解码器解码后才能播放出来。以Windows自带的媒体播放器（MediaPlayer）为例，它可以用来播放多种音频及视频格式。无论想听.mp3格式的音乐还是.wma格式的音乐，都可以用一个MediaPlayer打开并进行回放。以视听者的角度来看，这些文件没有差别，但其依赖于特定的解码器类型（Decoder），只有使用对应的解码器进行解码才能将该多媒体回放出来

现假定有.mp3和.wma两种格式的音频文件，尝试模仿MediaPlayer的工作过程

前一节采取了简单工厂模式，这里采用工厂方法模式实现：

#include "bits/stdc++.h"

using namespace std;

class Product {
public:
    virtual void decode() = 0;
};

class Mp3Decoder : public Product {
public:
    string fileName;

    explicit Mp3Decoder(string fileName) {
        this->fileName = fileName;
        this->decode();
    }

    void decode() override {
        cout << "[type: .mp3]" << this->fileName << "start decoding!" << endl;
    }
};

class WmaDecoder : public Product {
public:
    string fileName;

    explicit WmaDecoder(string fileName) {
        this->fileName = fileName;
        this->decode();
    }

    void decode() override {
        cout << "[type: .wma]" << this->fileName << "start decoding!" << endl;
    }
};

class Factory {
public:
    virtual Product *createDecoder(string fileName) = 0;
};

class Mp3DecoderFactory : public Factory {
public:
    Product *createDecoder(string fileName) override {
        return new Mp3Decoder(fileName);
    }
};

class WmaDecoderFactory : public Factory {
public:
    Product *createDecoder(string fileName) override {
        return new WmaDecoder(fileName);
    }
};

int main() {
    string fileName = "One Last Kiss.mp3";
    Factory *factory = new Mp3DecoderFactory();
    factory->createDecoder(fileName);
    return 0;
}

• 使得客户端不再绑定到与特定应用有关的类上
• 将所要创建的具体对象的实例化延迟到子类，较好地解决了紧耦合
• 把简单工厂内部判断逻辑转移到了客户端代码来进行，换取了原有类结构的稳定
• 维护代码代价小

• 客户端需要选择实例化的工厂类
• 为了一个特定产品类，不得不创建新的具体工厂

• 当一个类不知道它必须创建的对象的类的信息时
• 当一个类希望由它子类来指定它创建的对象时
• 当类将创建对象的职责委托给多个帮助子类中的某一个，并且希望将哪一个帮助子类时代理者这一信息局部化时
• 连接具有平行结构的类层次时