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[导读]简单工厂方法定义一个用于创建对象的类,该类接受一个参数,通过参数决定创建不同的对象。

1、简介

简单工厂方法定义一个用于创建对象的类,该类接受一个参数,通过参数决定创建不同的对象。

GOF并没有把简单工厂方法定义为23种设计模式之一,可以认为简单工厂方法是工厂方法的简化形式。

为了体现简单工厂方法和工厂方法的区别和联系,此处把简单工厂方法先单独讲一下。

2、模拟场景

假设你要生产电脑,电脑由硬盘、内存条、CPU、主板的部件组成。你为了保证供应链可靠,每种部件都选择了至少两家供应商。比如:

硬盘供应商 seagate、Toshiba

内存条供应商 SAMSUNG、Crucial

CPU供应商 intel、AMD

主板供应商 intel、AMD

此处列出多个部件是为了后面讲解工厂方法、抽象工厂方法时使用同一个模拟场景。本章讲简单工厂方法暂时不需要涉及这么多部件,所以仅以硬盘这一个部件为例进行讲解。

3、实现的思路

硬盘就是要创建的对象(即:产品)。为了让不同供应商提供的硬盘可以通用,要定义一个硬盘产品类,并让不同供应商的硬盘都继承硬盘产品类的接口。

还需要定义一个创建硬盘对象的类(即:工厂)。工厂类根据参数决定创建哪家供应商的硬盘对象。

4、实现硬盘对象创建

参与者:

(1)Product: HardDisk 定义硬盘对象的接口

(2)Concrete Product: SeagateHardDisk, ToshibaHardDisk 实现不同供应商的硬盘

(3)SimpleFactory: HardDiskFactory 根据参数,创建不同供应商的硬盘对象

UML:

HardDisk代码示例:

hard_disk.h:

#ifndef HARD_DISK_H #define HARD_DISK_H struct HardDisk { void (*Operation)(struct HardDisk *this);
}; #endif 

SeagateHardDisk代码示例:

seagate_hard_disk.h:

#ifndef SEAGATE_HARD_DISK_H #define SEAGATE_HARD_DISK_H #include "hard_disk.h" struct SeagateHardDisk { struct HardDisk hardDisk; }; // 构造函数 void SeagateHardDisk(struct SeagateHardDisk *this); // 析构函数 void _SeagateHardDisk(struct SeagateHardDisk *this); #endif 

seagate_hard_disk.c:

#include "seagate_hard_disk.h" #include "stdio.h" void SeagateOperation(struct SeagateHardDisk *this) { printf("这是 Seagate 硬盘\n");
} void SeagateHardDisk(struct SeagateHardDisk *this) { this->hardDisk.Operation = (void(*)(struct HardDisk *))SeagateOperation;
} void _SeagateHardDisk(struct SeagateHardDisk *this)
{ this->hardDisk.Operation = NULL;
}

ToshibaHardDisk代码示例:

toshiba_hard_disk.h:

#ifndef TOSHIBA_HARD_DISK_H #define TOSHIBA_HARD_DISK_H #include "hard_disk.h" struct ToshibaHardDisk { struct HardDisk hardDisk; }; // 构造函数 void ToshibaHardDisk(struct ToshibaHardDisk *this); // 析构函数 void _ToshibaHardDisk(struct ToshibaHardDisk *this); #endif 

toshiba_hard_disk.c:

#include "toshiba_hard_disk.h" #include "stdio.h" void ToshibaOperation(struct ToshibaHardDisk *this) { printf("这是 Toshiba 硬盘\n");
} void ToshibaHardDisk(struct ToshibaHardDisk *this) { this->hardDisk.Operation = (void(*)(struct HardDisk *))ToshibaOperation;
} void _ToshibaHardDisk(struct ToshibaHardDisk *this)
{ this->hardDisk.Operation = NULL;
}

HardDiskFactory代码示例:

hard_disk_factory.h:

#ifndef HARD_DISK_FACTORY_H #define HARD_DISK_FACTORY_H #include "hard_disk.h" enum HARD_DISK_SUPPLIER_E {
    HARD_DISK_SUPPLIER_SEAGATE,
    HARD_DISK_SUPPLIER_TOSHIBA
}; struct HardDiskFactory { struct HardDisk* (*Create)(struct HardDiskFactory *this, enum HARD_DISK_SUPPLIER_E supplier); void (*Destroy)(struct HardDiskFactory *this, 
                    struct HardDisk* hardDisk);
}; // 构造函数 void HardDiskFactory(struct HardDiskFactory *this); // 析构函数 void _HardDiskFactory(struct HardDiskFactory *this); #endif 

hard_disk_factory.c:

#include "hard_disk_factory.h" #include "seagate_hard_disk.h" #include "toshiba_hard_disk.h" #include "stdio.h" #include "stdlib.h" struct HardDisk *Create(struct HardDiskFactory *this, enum HARD_DISK_SUPPLIER_E supplier) { switch (supplier) { case HARD_DISK_SUPPLIER_SEAGATE:
        { struct SeagateHardDisk *seagateHardDisk = NULL; if ((seagateHardDisk = malloc(sizeof(struct SeagateHardDisk))) == NULL) { printf("fail in malloc\n"); return NULL;
            }
            SeagateHardDisk(seagateHardDisk); return (struct HardDisk *)seagateHardDisk;
        } case HARD_DISK_SUPPLIER_TOSHIBA:
        { struct ToshibaHardDisk *toshibaHardDisk = NULL; if ((toshibaHardDisk = malloc(sizeof(struct ToshibaHardDisk))) == NULL) { printf("fail in malloc\n"); return NULL;
            }
            ToshibaHardDisk(toshibaHardDisk); return (struct HardDisk *)toshibaHardDisk;
        } default: printf("未知的供应商\n"); return NULL;
    }
} void Destroy(struct HardDiskFactory *this, struct HardDisk* hardDisk) { if (hardDisk != NULL) { free(hardDisk);
    }
} // 构造函数 void HardDiskFactory(struct HardDiskFactory *this) { this->Create = Create; this->Destroy = Destroy;
} // 析构函数 void _HardDiskFactory(struct HardDiskFactory *this)
{ this->Create = NULL; this->Destroy = NULL;
}

客户端代码示例:

#include "hard_disk.h" #include "hard_disk_factory.h" #include "stddef.h" void main() { struct HardDisk *hardDisk = NULL; struct HardDiskFactory hardDiskFactory; HardDiskFactory(&hardDiskFactory); // 创建 seagate 硬盘对象 hardDisk = hardDiskFactory.Create(&hardDiskFactory, HARD_DISK_SUPPLIER_SEAGATE); // 使用 seagate 硬盘对象 hardDisk->Operation(hardDisk); // 销毁 seagate 硬盘对象 hardDiskFactory.Destroy(&hardDiskFactory, hardDisk); // 创建 toshiba 硬盘对象 hardDisk = hardDiskFactory.Create(&hardDiskFactory, HARD_DISK_SUPPLIER_TOSHIBA); // 使用 seagate 硬盘对象 hardDisk->Operation(hardDisk); // 销毁 toshiba 硬盘对象 hardDiskFactory.Destroy(&hardDiskFactory, hardDisk);    
    
    _HardDiskFactory(&hardDiskFactory);
}

客户端显示示例:

./hard_disk
这是 Seagate 硬盘
这是 Toshiba 硬盘



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