c++ 设计模式9 （Abstract Factory 抽象工厂模式）

5.2 抽象工厂模式

动机：在软件系统中，经常面临着“一系列相互依赖的对象”的创建工作；同时，由于需求的变化，往往存在更多系列对象的创建工作。

代码示例：

实现利用数据库的业务逻辑，支持多数据库（Sql,Oracle等），有连接、命令、读取等功能。

其中命令，连接功能之间有相互联系。

方法一（使用工厂方法）：

每个功能类有一个创建的工厂，如IDBConnection与IDBConnectionFactory

 1 //数据库访问有关的基类
 2 class IDBConnection{
 3
 4 };
 5 class IDBConnectionFactory{
 6 public:
 7     virtual IDBConnection* CreateDBConnection()=0;
 8 };
 9
10
11 class IDBCommand{
12
13 };
14 class IDBCommandFactory{
15 public:
16     virtual IDBCommand* CreateDBCommand()=0;
17 };
18
19
20 class IDataReader{
21
22 };
23 class IDataReaderFactory{
24 public:
25     virtual IDataReader* CreateDataReader()=0;
26 };
27
28
29 //支持SQL Server
30 class SqlConnection: public IDBConnection{
31
32 };
33 class SqlConnectionFactory:public IDBConnectionFactory{
34
35 };
36
37
38 class SqlCommand: public IDBCommand{
39
40 };
41 class SqlCommandFactory:public IDBCommandFactory{
42
43 };
44
45
46 class SqlDataReader: public IDataReader{
47
48 };
49 class SqlDataReaderFactory:public IDataReaderFactory{
50
51 };
52
53 //支持Oracle
54 class OracleConnection: public IDBConnection{
55
56 };
57
58 class OracleCommand: public IDBCommand{
59
60 };
61
62 class OracleDataReader: public IDataReader{
63
64 };
65
66
67
68 class EmployeeDAO{
69     IDBConnectionFactory* dbConnectionFactory;
70     IDBCommandFactory* dbCommandFactory;
71     IDataReaderFactory* dataReaderFactory;
72
73
74 public:
75     vector<EmployeeDO> GetEmployees(){
76         IDBConnection* connection =
77             dbConnectionFactory->CreateDBConnection(...);
78         connection->ConnectionString("...");
79
80         IDBCommand* command =
81             dbCommandFactory->CreateDBCommand(...);
82         command->CommandText("...");
83         command->SetConnection(connection); //关联性
84
85         IDBDataReader* reader = command->ExecuteReader(); //关联性
86         while (reader->Read()){
87
88         }
89
90     }
91 };

分析上述代码，虽然解决了组件创建的问题。但是仔细考虑，由于功能之间具有关联性，不同类型数据库的对象并不能同时创建搭配（如sql的command和oracle的connection搭配，显然不合理）。所以考虑抽象工厂模式。见方法二：

使用一个工厂，将一系列相互依赖的的对象创建在一个工厂中实现。

 1 //数据库访问有关的基类
 2 class IDBConnection{
 3
 4 };
 5
 6 class IDBCommand{
 7
 8 };
 9
10 class IDataReader{
11
12 };
13
14
15 class IDBFactory{
16 public:
17     virtual IDBConnection* CreateDBConnection()=0;
18     virtual IDBCommand* CreateDBCommand()=0;
19     virtual IDataReader* CreateDataReader()=0;
20
21 };
22
23
24 //支持SQL Server
25 class SqlConnection: public IDBConnection{
26
27 };
28 class SqlCommand: public IDBCommand{
29
30 };
31 class SqlDataReader: public IDataReader{
32
33 };
34
35
36 class SqlDBFactory:public IDBFactory{
37 public:
38     virtual IDBConnection* CreateDBConnection()=0;
39     virtual IDBCommand* CreateDBCommand()=0;
40     virtual IDataReader* CreateDataReader()=0;
41
42 };
43
44 //支持Oracle
45 class OracleConnection: public IDBConnection{
46
47 };
48
49 class OracleCommand: public IDBCommand{
50
51 };
52
53 class OracleDataReader: public IDataReader{
54
55 };
56
57
58
59 class EmployeeDAO{
60     IDBFactory* dbFactory;
61
62 public:
63     vector<EmployeeDO> GetEmployees(){
64         IDBConnection* connection =
65             dbFactory->CreateDBConnection();
66         connection->ConnectionString("...");
67
68         IDBCommand* command =
69             dbFactory->CreateDBCommand();
70         command->CommandText("...");
71         command->SetConnection(connection); //关联性
72
73         IDBDataReader* reader = command->ExecuteReader(); //关联性
74         while (reader->Read()){
75
76         }
77
78     }
79 };

模式定义：

提供一个接口，让该接口复杂创建一系列”相关或者相互依赖的对象“，无需指定它们具体的类。

类图：

要点总结：

如果没有应对”多系列对象构建“的需求变化，则没有必要使用Abstract Factory模式，这是要使用工厂方法即可。

”系列对象“指的是某一特定系列下的对象之间有相互依赖或作用的关系。不同系列的对象之间不能相互依赖。

Abstract Factory模式主要在于应对”新系列“的需求变动。其缺点在于难以应对”新对象“的需求变动。