Паттерн Фабричный метод на C++

Фабричный метод (Factory Method) – это шаблон проектирования, который решает проблему создания объектов продукта без указания их конкретных классов.

Фабричный метод определяет метод класса создателя, который следует использовать для создания объектов вместо прямого вызова конструктора (оператора new). Подклассы класса создателя могут переопределить этот метод, чтобы изменить класс создаваемых объектов.

Подробнее о паттерне фабричный метод можно почитать в этой статье.

Использование паттерна в C++

Примеры использования: паттерн Фабричный метод широко используется в коде C++. Он бывает очень полезен, когда вам нужно обеспечить высокий уровень гибкости для вашего кода.

Идентификация: фабричные методы могут быть распознаны по методам создания, которые создают объекты конкретных классов, но возвращают их как объекты абстрактного типа или интерфейса.

Концептуальный пример

Этот пример иллюстрирует структуру паттерна проектирования Фабричный метод. Он фокусируется на ответах на следующие вопросы:

• Из каких классов он состоит?
• Какие роли выполняют эти классы?
• Как связаны между собой элементы паттерна?

main.cpp

// Интерфейс Product объявляет операции, которые должны
// реализовать все конкретные продукты.
class Product 
{
  public:
    virtual ~Product() {}
    virtual std::string operation() const = 0;
};

// Конкретные продукты предоставляют различные реализации интерфейса Product.
class ConcreteProduct1 : public Product 
{
  public:
    std::string operation() const override 
    {
      return "{Result of the ConcreteProduct1}";
    }
};

class ConcreteProduct2 : public Product 
{
  public:
    std::string operation() const override 
    {
      return "{Result of the ConcreteProduct2}";
    }
};

// Класс Creator (создатель) объявляет фабричный метод,
// который должен возвращать объект класса Product.
// Подклассы Creator'а обычно предоставляют реализацию этого метода.
class Creator 
{
  // Обратите внимание, что Creator может также
  // обеспечить реализацию фабричного метода по умолчанию.
  public:
    virtual ~Creator(){};
    virtual Product* factoryMethod() const = 0;
    // Также заметьте, что, несмотря на название, основная обязанность Creator'а
    // не заключается в создании продуктов. Обычно он содержит некоторую базовую
    // бизнес-логику, которая основана на объектах Product, возвращаемых
    // фабричным методом. Подклассы могут косвенно изменять эту бизнес-логику,
    // переопределяя фабричный метод и возвращая из него другой тип продукта.

    std::string someOperation() const 
    {
      // Вызываем фабричный метод, чтобы получить объект Product.
      Product* product = this->factoryMethod();
      // Теперь используем этот продукт.
      std::string result = "Creator: The same creator's code has just worked with "
                           + product->operation();
      delete product;
      return result;
    }
};

// Конкретные создатели переопределяют фабричный метод,
// чтобы изменить тип получаемого продукта.
class ConcreteCreator1 : public Creator 
{
  public:
    // Обратите внимание, что сигнатура метода по-прежнему использует тип
    // абстрактного продукта, хотя фактически из метода возвращается конкретный
    // тип продукта. Таким образом, Creator может оставаться независимым от
    // конкретных классов продуктов.
    Product* factoryMethod() const override 
    {
      return new ConcreteProduct1();
    }
};

class ConcreteCreator2 : public Creator 
{
  public:
    Product* factoryMethod() const override 
    {
      return new ConcreteProduct2();
    }
};

// Клиентский код работает с экземпляром конкретного типа создателя,
// хотя и через его базовый интерфейс. Пока клиент продолжает работать
// с создателем через базовый интерфейс, вы можете передать ему любой
// подкласс создателя.
void clientCode(const Creator& creator) 
{
  // ...
  std::cout << "Client: I'm not aware of the creator's class, but it still works.\n"
            << creator.someOperation() << std::endl;
  // ...
}

// Приложение выбирает тип создателя в зависимости от конфигурации или среды.
int main() 
{
  std::cout << "App: Launched with the ConcreteCreator1.\n";
  Creator* creator = new ConcreteCreator1();
  clientCode(*creator);
  
  std::cout << std::endl;
  
  std::cout << "App: Launched with the ConcreteCreator2.\n";
  Creator* creator2 = new ConcreteCreator2();
  clientCode(*creator2);

  delete creator;
  delete creator2;
  return 0;
}

Вывод программы:

App: Launched with the ConcreteCreator1.
Client: I'm not aware of the creator's class, but it still works.
Creator: The same creator's code has just worked with {Result of the ConcreteProduct1}

App: Launched with the ConcreteCreator2.
Client: I'm not aware of the creator's class, but it still works.
Creator: The same creator's code has just worked with {Result of the ConcreteProduct2}

Теги