[Java知识库]设计模式中的工厂方法模式

一、简单工厂模式

实例Demo1

?1、基本概念

工厂模式又称工厂设计模式，其在父类中提供一个创建对象的方法，允许子类决定实例化对象的类型。

主要目的是定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。提高了代码的扩展性，屏蔽每一个功能类中的具体实现逻辑。让外部可以更加简单地只知道调用即可。

2、结构图

定义一个工厂类，他可以根据参数的不同返回不同类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。

Factory(工厂)：核心部分，负责实现创建所有产品的内部逻辑，工厂类可以被外界直接调用，创建所需对象。

Product(抽象类产品)：工厂类所创建的所有对象的父类，封装了产品对象的公共方法，所有的具体产品为其子类对象。

ConcreteProduct(具体产品)：简单工厂模式的创建目标，所有被创建的对象都是某个具体类的实例。它要实现抽象产品中声明的抽象方法。

3、实现案例

案例背景：音频编码格式分AAC、AACLD、ADPCM、G711等等，而播放某次音频只需要创建某个编码类型的类（初始化某个类的资源等）即可。

1、工厂类

class CAEncManager
{
public:
    CAEncManager();
    ~CAEncManager();

    HRESULT CreateEncHandle(AudioEncodeTypeEx enDataType);

	HRESULT RegisterEncodeDataCallBack(AudioParam *pstAudioParam, OutputDataCallBackEx pfnOutputDataCallBack, void* pUser);

	HRESULT StartEncode();

    HRESULT InputEncodeData(unsigned char* pData, int dwDataLen);

    HRESULT StopEncode();

	HRESULT DestroyHandle();

private:
    void ReleaseEncode();

private:
    ...
	HK_Mutex                m_csEncMutex;         ///< 保护锁
};

HRESULT CAEncManager::CreateEncHandle(AudioEncodeTypeEx enDataType)
{

	try{
		switch (m_nEncType)
		{
		case AUDIO_TYPE_PCM:
			m_pcCodec = HK_NULL;
			break;

		case AUDIO_TYPE_G711A:
			if (HK_NULL == m_pcCodec)
			{
				m_pcCodec = new CCodecG711(G711A);
			}
			break;
		case AUDIO_TYPE_G711U:
			if (HK_NULL == m_pcCodec)
			{
				m_pcCodec = new CCodecG711(G711U);
			}
			break;
		case AUDIO_TYPE_G722:
			if (HK_NULL == m_pcCodec)
			{
				m_pcCodec = new CCodecG722();
			}
			break;
		...
		default:
			return AUDIOCOM_E_PARA;
		}
	}
	catch(...)
	{
		printf("CreateEncHandle failed enDataType:%d\n",enDataType);
		return AUDIOCOM_E_RESOURCE;
	}
	
    return AUDIOCOM_OK;
}

AEncManager.h作为工厂类。其中的CreateHandle根据外部传入的编码格式进行内部编码类的构建。

2、抽象类产品

class ICodec
{
public:
    ///<析构函数
    virtual ~ICodec() {};

    ///<初始化编码参数
    virtual HRESULT InitEncode(参数1,参数2,参数3)     = HK_NULL;

    ///<输入编码数据
    virtual HRESULT InputEncodeData(HK_BYTE* pData, INT32_U dwDataLen)              = HK_NULL;

    ///<设置回调函数
    virtual HRESULT SetCallBack(OutputDataCallBackEx pfnOutputDataCallBack, void* pUser) = HK_NULL;

    ///<初始化解码参数
    virtual HRESULT InitDecode(pcm采样率,声道个数,<编码比特率)	= HK_NULL;

    ///<输入解码数据
    virtual HRESULT InputDecodeData(HK_BYTE* pData, INT32_U dwDataLen)  = HK_NULL;
	
};

各类编码格式实现的父类。

3、具体产品

以AAC为例，AAC实现类是抽象类的子类。

class CCodecAAC : public ICodec
{
public:
    ///<构造函数
    CCodecAAC();

    ///<析构函数
    virtual ~CCodecAAC();

    ///<初始化编码参数
    int InitEncode(int nSampleRate, int nChannel, int nBitRate);

    ///<输入编码数据
    int InputEncodeData(HK_BYTE* pData, int dwDataLen);

    ///<设置回调函数
    int SetCallBack(OutputDataCallBackEx pfnOutputDataCallBack, void* pUser);

    ///<初始化解码参数
    int InitDecode(int nSampleRate, int nChannel, int nBitRate);

    ///<输入解码数据
    int InputDecodeData(HK_BYTE* pData, int dwDataLen,HK_BYTE* pDecodeBuffer, int& decLen);


private:
	void InitMemset();


private:
    /*****************编码参数*****************************************************/
    参数1；
	参数2；
	......

    /******************解码参数****************************************************/
	参数1；
	参数2；
	......
};

AAC编码类里面会将PCM数据编码为AAC数据。

二、工厂方法

目的：简单工厂的延伸，弥补简单工厂的缺陷。

方法：父类工厂负责定义创建产品对象的公共接口，子类工厂负责生产具体的产品对象。产品类的实例化操作延迟到工厂子类中完成。

实例Demo2

三、抽象工厂

目的：泛华工厂方法模式，让每个具体工厂可以生产多个具体商品。

方法：在一个工厂里聚合多个同类产品，即打包生产。

案例Demo3

?

上层

CAEncDecManager* pHandle=NULL;
switch(encDecType)
{
    case 1:
        pHandle = new CAEncManager();
        break;
    case 2:
        pHandle = new CADecManager();
        break;
}
pHandle->CreateAACEncDecHandle();//创建AAC解码

四、总结