本文将以最简单直接的方式，从零开始讲解OpenBMC中工厂模式的完整工作流程，包括从设计到使用的全生命周期。

1. 工厂模式最简示例

我们先从一个最基础的工厂模式实现开始：

// 产品接口
class GpioPin {
public:virtual void setValue(bool value) = 0;virtual ~GpioPin() = default;
};// 具体产品A
class AspeedGpio : public GpioPin {
public:void setValue(bool value) override {std::cout << "Aspeed GPIO set to " << value << std::endl;}
};// 具体产品B
class SysfsGpio : public GpioPin {
public:void setValue(bool value) override {std::cout << "Sysfs GPIO set to " << value << std::endl;}
};// 简单工厂
class GpioFactory {
public:static std::unique_ptr<GpioPin> create(const std::string& type) {if (type == "aspeed") {return std::make_unique<AspeedGpio>();} else {return std::make_unique<SysfsGpio>();}}
};

2. 完整工作流程（从创建到使用）

步骤1：定义产品接口

首先确定需要创建的对象类型和公共接口

// 定义所有GPIO操作必须实现的接口
class GpioPin {
public:virtual void setDirection(Direction dir) = 0;virtual bool getValue() = 0;virtual void setValue(bool value) = 0;virtual ~GpioPin() = default;
};

步骤2：实现具体产品

为每个平台或类型创建具体实现

// Aspeed平台专用实现
class AspeedGpio : public GpioPin {void setValue(bool value) override {// 直接操作Aspeed芯片寄存器reg_write(ASPEED_GPIO_REG, value);}// 其他接口实现...
};// 通用sysfs实现
class SysfsGpio : public GpioPin {void setValue(bool value) override {// 通过Linux sysfs接口操作std::ofstream file("/sys/class/gpio/gpioX/value");file << (value ? "1" : "0");}// 其他接口实现...
};

步骤3：创建工厂类

实现决定创建哪种产品的逻辑

class GpioFactory {
public:static std::unique_ptr<GpioPin> create() {// 通过编译选项或运行时检测决定使用哪种实现#ifdef USE_ASPEED_GPIOreturn std::make_unique<AspeedGpio>();#elsereturn std::make_unique<SysfsGpio>();#endif}
};

步骤4：客户端使用

其他代码通过工厂获取产品实例

// 在需要GPIO的地方
void controlLed() {// 通过工厂创建GPIO实例auto ledPin = GpioFactory::create();// 使用统一接口操作，不关心具体实现ledPin->setValue(true);std::this_thread::sleep_for(1s);ledPin->setValue(false);
}

3. 工厂模式的生命周期

阶段1：设计期

分析需要创建哪些类型的对象
提取公共接口形成抽象产品类
为每个具体类型实现产品接口

阶段2：编译期

工厂类根据编译选项（如USE_ASPEED_GPIO）
确定包含哪些具体实现
生成平台特定的工厂实现

阶段3：运行时

客户端调用工厂创建方法
工厂实例化具体产品对象
返回产品基类指针/引用
客户端通过基类接口使用产品

阶段4：销毁期

产品超出作用域自动销毁（智能指针）
或显式调用delete释放资源

4. OpenBMC真实案例流程

以创建传感器为例的完整工作流：

// 1. 定义传感器接口
class Sensor {
public:virtual double readValue() = 0;virtual ~Sensor() = default;
};// 2. 实现具体传感器
class TemperatureSensor : public Sensor {double readValue() override {// 实际读取硬件温度值return read_hw_register(0x2A);}
};class FanSpeedSensor : public Sensor {double readValue() override {// 读取风扇转速return read_fan_rpm();}
};// 3. 创建传感器工厂
class SensorFactory {
public:static std::unique_ptr<Sensor> create(const std::string& type) {if (type == "temp") {return std::make_unique<TemperatureSensor>();} else if (type == "fan") {return std::make_unique<FanSpeedSensor>();}return nullptr;}
};// 4. 系统初始化时注册传感器
void initSensors() {auto& sensorManager = SensorManager::getInstance();sensorManager.addSensor("cpu_temp", SensorFactory::create("temp"));sensorManager.addSensor("fan1", SensorFactory::create("fan"));
}// 5. 其他模块使用传感器
void checkTemperature() {auto tempSensor = SensorManager::getInstance().getSensor("cpu_temp");if (tempSensor->readValue() > 80.0) {triggerCooling();}
}