剛接觸設(shè)計(jì)模式的第一課，工廠模式與抽象工廠，確實(shí)感覺到了設(shè)計(jì)模式的抽象與強(qiáng)大作用力，學(xué)習(xí)過程中自己動(dòng)手設(shè)計(jì)了一個(gè)小游戲的角色。
假定一個(gè)游戲中有很多怪物角色，如蜘蛛，馬，猴子，等，此游戲有多種游戲級(jí)別，先假定為3級(jí)。
設(shè)計(jì)游戲時(shí)必須考慮到：
1，游戲的角色可擴(kuò)展性
2，游戲易于維護(hù)（如，游戲中怪物角色易于管理）
暫時(shí)不考慮其他的問題，先說說角色的設(shè)計(jì)問題。
游戲中有很多怪物角色，也分為三級(jí)，即怪物也有三個(gè)級(jí)別，那么，怎么設(shè)計(jì)角色的繼承體系呢？
至少有以下兩種策略：
a),游戲維護(hù)一個(gè)怪物超類，所有怪物直接繼承，將這些子類再作為超類，供“三個(gè)級(jí)別”怪物類繼承，類結(jié)構(gòu)大致為：
CMonster
CHouse :public CMonster，......
CHighLevelHouse :public CHouse，CLowLevelHouse :public CHouse.....
b),游戲維護(hù)一個(gè)怪物超類，讓三個(gè)級(jí)別繼承此超類，再分別讓每個(gè)怪物繼承之，類結(jié)構(gòu)大致為：
CMonster
CHighLevelMonster : public CMonster，CLowLevelMonster : public CMonster.......
CHighLevelHouse : public CHighLevelMonster，CLowLevelHouse: public CLowLevelMonster....
暫且不論這兩種繼承方案怎樣，下面就這兩種方案分別使用工廠模式和抽象工廠得到怪物對(duì)象。
一，使用工廠模式
使用工廠模式的目的在于代碼的客戶不需要親自實(shí)例化一個(gè)對(duì)象，客戶只需要操心：“我要得到什么”，而不用操心：“我要使用哪一個(gè)具體的類去獲得”；考慮在可預(yù)見的將來客戶需要的對(duì)象改變了，那么，他是否不得不去更改那一段new Chouse()的代碼？但如果使用工廠方法，替代這種“硬編碼”，或言之“過程性編碼”，則他不需要更改任何代碼，而只需要更改工廠里生產(chǎn)此對(duì)象的方法，將生產(chǎn)的對(duì)象替換一下就能做到。這是很具有優(yōu)越性的，假定程序中出現(xiàn)了一萬(wàn)次new Chouse()，后來我們不再需要Chouse這個(gè)對(duì)象，而是需要重寫或者有較Chouse有大更改的ChouseChanged 類實(shí)例，這就意味著一天悲慘的查找->替換工作的開始！但如果使用了工廠方法，以一種封閉的方法產(chǎn)生客戶需要的對(duì)象，就只需要在工廠內(nèi)部修改生成的方法，替換一次即可！
以上是使用的目的！但如何使用呢，下面就來深入的了解工廠模式。工廠從某種角度上就是一種透明的機(jī)器，這種機(jī)器有很多型號(hào)，有的能生產(chǎn)猴子對(duì)象，有的能生成蜘蛛對(duì)象，等等。那么，為什么不是“一部透明的機(jī)器”呢，因?yàn)樗a(chǎn)很多種對(duì)象，“一部機(jī)器”是不能生產(chǎn)末知種類，末知數(shù)量的對(duì)象的。那，為什么不將某參數(shù)傳入此機(jī)器，讓它能根據(jù)參數(shù)生產(chǎn)特定的對(duì)象呢？答案在于，可擴(kuò)展性。如前所言，工廠并不知道它要生產(chǎn)怎樣的對(duì)象，生產(chǎn)多少種類型的對(duì)象，如果單純地以參數(shù)去界定，若以后再增加了一/多種對(duì)象，則還需要修改工廠的生產(chǎn)方法，可能是增加switch里面的case語(yǔ)句，這樣就涉及到維護(hù)問題了，一旦忘記，則導(dǎo)致新加的對(duì)象創(chuàng)建不成功！記住，工廠本應(yīng)是一個(gè)抽象的概念，不是一個(gè)具體的概念。所以生產(chǎn)多種對(duì)象，必須有多種具體的工廠！如，生產(chǎn)猴子的猴子工廠，生產(chǎn)蜘蛛的蜘蛛工廠，等。這就是工廠模式。
二，使用抽象工廠模式
再來說說抽象工廠模式，其實(shí)本人覺得抽象工廠模式也就是工廠模式，只是它是前一種模式復(fù)雜一些的模式，但本質(zhì)還是一樣的，如果你會(huì)用工廠模式，那么你一定會(huì)用抽象工廠模式！
已經(jīng)知道了為什么要使用工廠模式，現(xiàn)在讓我們開始分析在那個(gè)游戲中，怎樣通過工廠模式去獲得怪物。
現(xiàn)在的情況稍微復(fù)雜了一些，增加了游戲的難易級(jí)別，則不能簡(jiǎn)單的直接使用工廠模式，因?yàn)闊o(wú)法滿足三個(gè)級(jí)別的限制，那么，抽象工廠便出現(xiàn)了，其實(shí)質(zhì)是將工廠再次向上抽象，產(chǎn)生繼承得到多個(gè)抽象的工廠。
考慮將工廠歸類，則至少有以下兩種策略：
a),定義三個(gè)“級(jí)別工廠”：高級(jí)怪物工廠，中級(jí)怪物工廠，低級(jí)怪物工廠，讓每個(gè)工廠去生產(chǎn)所有類型的怪物
b),定義多個(gè)“怪物工廠”：猴子工廠，蜘蛛工廠，馬工廠，讓每個(gè)工廠去生產(chǎn)三種怪物（高級(jí)，中級(jí)，低級(jí)）
首先，我們先決策哪一種策略更優(yōu)，把“更優(yōu)”換一種說法，即是文章最開始說到的兩個(gè)條件：可擴(kuò)展性，可維護(hù)性。先考察可擴(kuò)展性：假設(shè)游戲以后增加了幾十種，幾百種，新的怪物，則b中的怪物工廠則飆增到相同的數(shù)目，相比之下 a 中的工廠數(shù)目則不會(huì)增加。但 a 也會(huì)付出慘重的代價(jià)：每個(gè)工廠里面，增加幾十個(gè)，幾百個(gè)生產(chǎn)對(duì)象的方法。有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)，“集中地增加代碼，而不是分散地增加或者修改既有代碼”往往表現(xiàn)出更優(yōu)的可擴(kuò)展性。顯然，定義怪物工廠可獲得更好的可擴(kuò)展性。因?yàn)樵赽中，新增加一種怪物，只需要增加一個(gè)工廠，同時(shí)在里面寫入三個(gè)方法分別產(chǎn)生三種級(jí)別的怪物即可，相比a中的在三個(gè)工廠中都增加一個(gè)方法（不能遺忘），顯然更優(yōu)一些！但b也不是最優(yōu)解，因?yàn)槿绻螒蚣?jí)別一旦增加，則需要在每個(gè)怪物工廠中去增加相應(yīng)的代碼，而a中則只需要再新增加一個(gè)工廠，并將其它工廠里的代碼直接拷到下面即可工作。但我們之前有約定：怪物的易變性大于級(jí)別的易變性，畢竟，一個(gè)游戲的游戲級(jí)別是不會(huì)常變的，這也符合假定！如果要徹底解決這個(gè)問題，我們得時(shí)刻記住一句話：“永遠(yuǎn)要對(duì)變化的東西抽象(封裝)”。于是，我們自然會(huì)想到，使用繼承去獲得游戲級(jí)別變化下的可擴(kuò)展性，我們可以在b的基礎(chǔ)上再使用一層抽象，讓怪物工廠里的生產(chǎn)怪物的方法是抽象的，（C++里使用vitual修飾），讓每個(gè)怪物工廠被三個(gè)類(目前是三個(gè)級(jí)別)去繼承，可能是這樣的類結(jié)構(gòu)：
CFactory
CHouseFactory : public CFactory,CMonkeyFactory : public CFactrory,.......
CHighLevelFactory : public CHosueFactory,CLowLevelFactory : public CHouseFactory....
這樣會(huì)獲得完全的擴(kuò)展性，但與之相應(yīng)的代價(jià)是子類膨脹問題，子類巨多！每個(gè)怪物工廠類有三個(gè)子類！
這里可以做權(quán)衡，減少可擴(kuò)展性，增加新函數(shù)代替子類：可能的結(jié)構(gòu)如下：
CFactory
{
virtual CHighLevelMonster* getHighLevelMonster();
virtual CMiddleLevelMonster* getMiddleLevelMonster();
virtual CLowLevelMonster* getLowLevelMonster();
//可能只有這三種級(jí)別
}
CHouseFactory : public CFactory
{
CHighLevelMonster* getHighLevelMonster();
CMiddleLevelMonster* getMiddleLevelMonster();
CLowLevelMonster* getLowLevelMonster();
}
說明：
1,在超類工廠CFactory中任何獲得對(duì)象的方法都是virtual的
2,抽象工廠中的獲得對(duì)象的方法的返回值類型必定不同！(第一個(gè)是CHighLevelMonster*，第二個(gè)是CMiddleLevelMonster*，第三個(gè)是CLowLevelMonster*)。謹(jǐn)記:如果它們的返回值一樣，則退化為了工廠模式，而不是抽象工廠模式！之所以叫抽象工廠，是因?yàn)槌橄蠊S一旦實(shí)例化，則可以實(shí)例化為多種類型的工廠，每一種工廠用來生產(chǎn)相關(guān)，但不同類型的對(duì)象，各種實(shí)例化出來的工廠之間的差別在于，它們生產(chǎn)這些對(duì)象的方式或者結(jié)果不同！游戲需要三種級(jí)別的怪物，則每個(gè)工廠按自己的方式去生成它們，（“不同的方式”體現(xiàn)在，每個(gè)工廠生產(chǎn)出的怪物(即使級(jí)別相同，但)不同）
三，反過來再談繼承方案
在文章的最開始，我們提出了兩種繼承策略，
a),游戲維護(hù)一個(gè)怪物超類，所有怪物直接繼承，將這些子類再作為超類，供“三個(gè)級(jí)別”怪物類繼承，類結(jié)構(gòu)大致為：
CMonster
CHouse :public CMonster，......
CHighLevelHouse :public CHouse，CLowLevelHouse :public CHouse.....
b),游戲維護(hù)一個(gè)怪物超類，讓三個(gè)級(jí)別繼承此超類，再分別讓每個(gè)怪物繼承之，類結(jié)構(gòu)大致為：
CMonster
CHighLevelMonster : public CMonster，CLowLevelMonster : public CMonster.......
CHighLevelHouse : public CHighLevelMonster，CLowLevelHouse: public CLowLevelMonster....
我們前面使用的抽象工廠模式正是基于的第二種繼承方案，所以被抽象的工廠是“怪物工廠”，而不是“級(jí)別工廠”，然后在各個(gè)工廠里生產(chǎn)出的是不同級(jí)別的怪物。若我們使用第一種繼承方案，由正好對(duì)應(yīng)了將工廠歸類中的 a) ，定義三個(gè)“級(jí)別工廠”：高級(jí)怪物工廠，中級(jí)怪物工廠，低級(jí)怪物工廠，讓每個(gè)工廠去生產(chǎn)所有類型的怪物此時(shí)，形成的是“級(jí)別工廠”，在每個(gè)級(jí)別工廠里，生產(chǎn)出的是級(jí)別相同但屬性不同的怪物，可能的代碼是這樣的：
CFactory
{
virtual CMonkey* getMonkey();
virtual CHouse* getHouse();
virtual CSpiter* getSpiter();
.............//省略掉其它怪物
}
CHighLevelFactory : public CFactory
{
CMonkey* getMonkey();
CHouse* getHouse();
CSpiter* getSpiter();
....................
}
根據(jù)之前的討論，b)方法的抽象工廠模式較好，所以繼承方案應(yīng)該是后一種要好一些
四，結(jié)語(yǔ)
經(jīng)過之前的分析，對(duì)工廠模式和抽象工廠模式有了一定的認(rèn)識(shí)，可能還存在不足之處，望讀者指出，一同探討!
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頂
難過
囧
圍觀
無(wú)聊
