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代码的工厂模式

news 文章来源：https://blog.csdn.net/Good_go/article/details/133466193 2025/1/11 1:26:08

概念：

代码的工厂模式是一种设计模式，用于创建对象实例而无需直接调用构造函数。它提供了一种更加灵活和可维护的方式来创建对象，尤其是在需要根据不同情况创建不同类型的对象时非常有用。工厂模式隐藏了对象的创建细节，使代码更加模块化和可扩展。

包括的关键元素：

工厂方法（Factory Method）：这是一个方法或函数，负责创建对象实例。工厂方法通常接受一些参数，根据这些参数来确定应该创建哪种类型的对象。
产品（Product）：产品是工厂方法创建的对象实例。产品通常是某个类的实例。
具体工厂（Concrete Factory）：具体工厂是实际执行对象创建的类或函数。每个具体工厂通常负责创建特定类型的产品。
具体产品（Concrete Product）：具体产品是由具体工厂创建的对象实例，它们是产品的具体实现。

工厂模式的主要优点：

封装对象创建过程：工厂模式将对象的创建逻辑封装在一个函数或类中，使客户端代码无需关心对象的具体创建方式。这可以减少代码的重复性，提高代码的可维护性和可读性。
灵活性：通过工厂模式，可以轻松地更改对象的创建方式，例如切换到不同的实现类或版本，而无需修改大量客户端代码。
解耦合：工厂模式有助于减少类之间的直接依赖关系。客户端代码不需要了解对象的具体类，只需与工厂接口或函数交互。这降低了耦合度，使系统更容易维护和扩展。
单一职责原则：工厂模式有助于遵循单一职责原则，因为它将对象的创建职责从客户端代码中分离出来，并将其委托给专门的工厂类或函数。
代码组织：工厂模式可以帮助组织代码，将对象创建逻辑集中在一个地方，使代码更加结构化和清晰。
测试和调试：工厂模式使得在单元测试中更容易替换模拟对象，从而更容易进行单元测试和调试。

总之，工厂模式是一种设计模式，有助于提高代码的可维护性、可扩展性和可测试性，同时降低了代码的耦合度，是面向对象编程中常用的一种设计方法之一。

代码案例：

源代码：

#include <stdio.h>struct Animal
{char name[128];int age;int sex;int others;void (*peat)();void (*pbeat)();void (*test)();
};void dogEat()
{printf("狗吃屎\n");
}
void catEat()
{printf("猫吃鱼\n");
}
void personEat()
{printf("人吃米\n");
}
/
void dogBeat()
{printf("狗咬你\n");
}
void catBeat()
{printf("猫咬你\n");
}
void personBeat()
{printf("人打你\n");
}
int main()
{struct Animal dog = {.peat = dogEat,.pbeat = dogBeat,};struct Animal cat = {.peat = catEat,.pbeat = catBeat,};struct Animal person = {.peat = personEat,.pbeat = personBeat,};dog.peat();cat.peat();person.peat();dog.pbeat();cat.pbeat();person.pbeat();return 0;
}

工厂模式之后：

自行分开成一个个子文件

#include <stdio.h>// 定义动物结构体
struct Animal
{char name[128];int age;int sex;int others;void (*eat)();void (*beat)();
};// 定义不同类型的吃函数
void dogEat()
{printf("狗吃屎\n");
}void catEat()
{printf("猫吃鱼\n");
}void personEat()
{printf("人吃米\n");
}// 定义不同类型的打函数
void dogBeat()
{printf("狗咬你\n");
}void catBeat()
{printf("猫咬你\n");
}void personBeat()
{printf("人打你\n");
}// 创建动物工厂函数
struct Animal createAnimal(void (*eatFunc)(), void (*beatFunc)())
{struct Animal animal;animal.eat = eatFunc;animal.beat = beatFunc;return animal;
}int main()
{// 使用工厂函数创建不同类型的动物对象struct Animal dog = createAnimal(dogEat, dogBeat);struct Animal cat = createAnimal(catEat, catBeat);struct Animal person = createAnimal(personEat, personBeat);// 调用动物对象的方法dog.eat();cat.eat();person.eat();dog.beat();cat.beat();person.beat();return 0;
}

在上面的代码中，我们创建了一个createAnimal函数，它接受两个函数指针作为参数，并返回一个初始化好的动物对象。然后，在main函数中，我们使用createAnimal函数来创建不同类型的动物对象，然后调用它们的吃和打方法。这样就实现了工厂模式，使得创建和使用不同类型的动物对象更加灵活和可维护。

如何理解这个模式的关键点：

抽象对象类型：在代码中，抽象对象类型是struct Animal，它定义了动物对象的通用属性和行为。这个抽象类型充当了工厂模式中的产品。
具体对象类型：不同种类的动物（狗、猫、人）被表示为具体对象类型，每个具体对象类型都有不同的实现，包括吃和打两个行为。这些具体对象类型充当了工厂模式中的具体产品。
工厂函数：createAnimal函数是工厂函数，它接受不同的参数（吃和打的函数指针）来创建不同类型的动物对象。这个工厂函数充当了工厂模式中的工厂，它负责创建具体产品。
客户端代码：在main函数中，客户端代码使用工厂函数来创建不同类型的动物对象，而不需要知道如何构造这些对象的细节。客户端只关心如何使用这些对象，而不关心它们的创建过程。

用链表写法太麻烦，也发出来吧。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>// 定义动物结构体
struct Animal
{char name[128];       // 动物的名字void (*peat)();       // 吃的行为函数指针void (*pbeat)();      // 攻击的行为函数指针struct Animal *next;  // 指向下一个动物的指针
};// dog
void dogEat()
{printf("狗吃屎\n");
}
void dogBeat()
{printf("狗咬你\n");
}
struct Animal dog = {.name = "Pike",.peat = dogEat,.pbeat = dogBeat,.next = NULL
};// cat
void catEat()
{printf("猫吃鱼\n");
}
void catBeat()
{printf("猫咬你\n");
}
struct Animal cat = {.name = "Tom",.peat = catEat,.pbeat = catBeat,.next = NULL
};// person
void personEat()
{printf("人吃米\n");
}
void personBeat()
{printf("人打你\n");
}
struct Animal person = {.name = "Lihua",.peat = personEat,.pbeat = personBeat,.next = NULL
};// 向链表中添加动物
struct Animal *putAnimal(struct Animal *phead, struct Animal *animal)
{if (phead == NULL){phead = animal;}else{animal->next = phead;phead = animal;}return phead;
}// 根据名字查找动物
struct Animal *findName(char *str, struct Animal *phead)
{struct Animal *tmp = phead;if (phead == NULL){return NULL;}else{while (tmp != NULL){if (strcmp(tmp->name, str) == 0){return tmp;}tmp = tmp->next;}}return NULL;
}int main()
{char buf[128] = {'\0'};struct Animal *phead = NULL;struct Animal *ptmp;// 向链表中添加动物phead = putAnimal(phead, &dog);phead = putAnimal(phead, &cat);phead = putAnimal(phead, &person);while (1){printf("请输入：Pike、Tom、Lihua\n");scanf("%s", buf);struct Animal *ptmp = findName(buf, phead);if (ptmp != NULL){printf("姓名：%s\n", ptmp->name);ptmp->peat();ptmp->pbeat();}memset(buf, '\0', sizeof(buf));}return 0;
}

概念：