如何设计一个简单的C++对象工厂？

Question

在我的应用程序中,有10-20个类被实例化一次[*].这是一个例子:

class SomeOtherManager;

class SomeManagerClass {
public:
    SomeManagerClass(SomeOtherManager*);
    virtual void someMethod1();
    virtual void someMethod2();
};

类的实例包含在一个对象中:

class TheManager {
public:
    virtual SomeManagerClass* someManagerClass() const;
    virtual SomeOtherManager* someOtherManager() const;
    /** More objects... up to 10-20 */
};

目前,TheManager使用new运算符来创建对象.

我的目的是能够使用插件替换SomeManagerClass(或任何其他类)实现与另一个.为了取代实施,需要两个步骤:

1. 定义一个DerivedSomeManagerClass类,它继承了SomeManagerClass [plugin]
2. 创建新类(DerivedSomeManagerClass)而不是默认(SomeManagerClass)[application]

我想我需要某种对象工厂,但它应该相当简单,因为总是只有一种类型要创建(默认实现或用户实现).

有关如何设计像我刚刚描述的简单工厂的想法吗？考虑到将来可能会有更多类的事实,因此应该很容易扩展.

[*]我不在乎它是否不止一次发生.

编辑:请注意,TheManager中包含两个以上的对象.

Answer 1

假设一个继承自SomeManagerClass的类(plugin1),您需要一个类层次结构来构建您的类型:

class factory
{
public:
    virtual SomeManagerClass* create() = 0;
};

class plugin1_factory : public factory
{
public:
    SomeManagerClass* create() { return new plugin1(); }
};

然后,您可以将这些工厂分配给std :: map,它们绑定到字符串

std::map<string, factory*>  factory_map;
...
factory_map["plugin1"] = new plugin1_factory();

最后你的TheManager只需要知道插件的名称(作为字符串),并且只需一行代码即可返回SomeManagerClass类型的对象:

SomeManagerClass* obj = factory_map[plugin_name]->create();

编辑:如果你不想为每个插件都有一个插件工厂类,你可以修改前面的模式:

template <class plugin_type>
class plugin_factory : public factory
{
public:
   SomeManagerClass* create() { return new plugin_type(); }
};

factory_map["plugin1"] = new plugin_factory<plugin1>();

我认为这是一个更好的解决方案.此外,如果您将字符串传递给costructor,'plugin_factory'类可以将自身添加到'factory_map'.

Answer 2

我认为这里有两个不同的问题.

一个问题是:TheManager如何命名它必须创建的类？它必须保留某种指向"创建类的方法"的指针.可能的解决方案是

• 为每种类保留一个单独的指针,并设置它,但你已经说过你不喜欢它,因为它违反了DRY原则
• 保持某种表,其中键是枚举或字符串; 在这种情况下,setter是带参数的单个函数(当然,如果键是枚举,你可以使用向量而不是映射)

另一个问题是:这种"创建课程的方式"是什么？不幸的是我们不能直接存储指向构造函数的指针,但我们可以:

• 正如其他人所指出的,创造每个班级的工厂
• 只需为每个类添加一个静态"创建"函数; 如果他们保持一致的签名,你可以使用他们的指针功能

在这两种情况下,模板都可以帮助避免不必要的代码重复.