抽象工厂模式

今天我们一起来探究抽象工厂模式，这是对工厂模式的进阶实现。通常我们将工厂模式与抽象工厂模式比作一维数组与二维数组。

工厂模式我们可以创建出一种类别的实例，而如果我们此时这种类别存在若干个变种，这时就可以通过抽象工厂模式进行创建。

比如现在正在制作一块魔幻rpg类型游戏，每个角色都有武器与防具两种装备。武器存在大剑，法杖，拳套等，防具有护盾，魔法书，披风等。对于这个背景，就有两个维度。为了实现这个功能可以如下设计：

#include<iostream>using namespace std;
//装备基类
class Weapon {
public:virtual void use() = 0;
};
//防具基类
class Armour {
public:virtual void equip() = 0;
};//大剑
class Sword : public Weapon{
public:void use() {cout << "use sword" << endl;}
};
//法杖
class Staff : public Weapon {
public:void use() {cout << "use staff" << endl;}
};//护盾
class Shield : public Armour {
public:void equip() override {cout << "equip shield" << endl;}
};
//斗篷
class Cloak : public Armour {
public:void equip() {cout << "equip cloak" << endl;}
};//角色装备工厂
class EquipmentFactory {
public:virtual Weapon* createWeapon() = 0;virtual Armour* createArmour() = 0;
};class WarriorFactory : public EquipmentFactory {
public:Weapon* createWeapon() override{return new Sword();}Armour* createArmour() override {return new Shield();}};class MageFactory : public EquipmentFactory {
public:Weapon* createWeapon() override {return new Staff();}Armour* createArmour() override {return new Cloak();}
};class Character {
public:Character(EquipmentFactory* factory) :_factory(factory),weapon(nullptr),armour(nullptr) {}//角色展现出来的装备特性void equip() {weapon = _factory->createWeapon();armour = _factory->createArmour();//调用装备使用方法weapon->use();armour->equip();}private:EquipmentFactory* _factory;Weapon* weapon = nullptr;Armour* armour = nullptr;
};int main() {//创建战士EquipmentFactory* warriorFactory = new WarriorFactory();Character warrior(warriorFactory);warrior.equip();EquipmentFactory* mageFactory = new MageFactory();Character mage(mageFactory);mage.equip();return 0;}

根据这个例子，我们可以总结一下抽象工厂的要素：

抽象产品：如weapon与Armour基类，约定了具体产品的接口声明，限制他们必须具有的功能
具体产品：如sword，staff ，shield类，这是实际发挥作用的产品，是最终被抽象工厂实例化的对象
抽象工厂：负责声明一组接口，来创建抽象产品。
具体工厂：具体工厂负责实例化具体产品。

抽象工厂模式通常在以下场景中使用：

跨平台GUI框架：qt， GTK+，wxWidgets对平台的不同组件进行封装
游戏引擎文件系统：不同操作系统上的文件操作api是不同的，当针对不同平台进行导出发布时，游戏引擎底层帮助我们完成了对不同平台文件读写的屏蔽与兼容。文件系统内部的writer与Reader读写器，就可以通过抽象工厂创建
游戏界面风格主题：针对不同主题实现不同UI组件的灵活切换。当版本更新或者活动上线时，可能需要对已有的界面组件在功能保持不变的情况下，对配色布局进行替换。这就需要我们通过抽象层来讲它与客户端代码解耦。
跨平台网络库：游戏引擎需要对不同系统的网络接口提供抽象与兼容。

再来看抽象工厂的优缺点