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在前一篇笔记中我们介绍了工厂方法模式,示例的类图如下:
考虑一种情况:现在要在程序运行时,根据外部资源,动态的实例化对象。也就是说在编译期我们无法知道要实例化的对象的类型。因此在实例化的过程中,就需要加以判断.
例如,在我的例子中,要根据连接到主机的相机来实例化相机对象,那么客户端(使用工厂方法创建实例的一方)使用工厂方法模式创建对象的时候,代码可能是这样:
//运行时确定数组大小,且确定后不可改变
auto camera_devices_ = std::make_unique<std::shared_ptr<CameraDevice>[]>(onlined_camera_num_);
for(int i = 0; i < onlined_camera_num_; ++i)
{
std::shared_ptr<CameraDeviceFactory> factory;
if("Sick" == camera_name[i]) //camera_name[i]中元素是提前获取的与连接的相机对应的供应商名称
factory = std::make_shared<SickCameraFactory>();
else if("Basler" == camera_name[i])
factory = std::make_shared<BaslerCameraFactory>();
else if("Huaray" == camera_name[i])
factory = std::make_shared<HuarayCameraFactory>();
camera_devices_[i] = factory->CreateCamera();
}
虽然工厂方法模式遵循了开闭原则,即当有新类型的时候,无需修改现有的代码,只需新加产品类和对应工厂类即可。但是对于客户端来说,当需要实例化的类型数量增加时,就需要新增else if去适配,这使得客户端代码变得冗长且难以维护.
为了解决上面问题,我们可以实现一个类型的注册表,允许动态创建对象。这种方法通过将关键字映射到构造函数指针,使得可以根据字符串名称动态地实例化对象.
#ifndef Reflection_H
#define Reflection_H
#include <map>
#include <string>
template <typename T, typename... ArgType>
void* CreateInstance(ArgType... args)
{
return new T(args...);
}
//需要反射的类使用该宏注册
#ifndef ReflectRegister
#define ReflectRegister(identifier, class_name, ...) \
static bool __type##class_name = Object::Register(identifier, (void*)CreateInstance<class_name, ##__VA_ARGS__>);
#endif
class Object
{
public:
template <typename BaseClass, typename... ArgType>
static BaseClass *CreateObject(const std::string &vendor_name, ArgType... args)
{
using CreateFactory = BaseClass *(*)(ArgType...);
auto& class_map = GetStaticFuncMap();
auto iter = class_map.find(vendor_name);
if (iter == class_map.end())
{
CRRC_ERROR("class_name not found in map");
return nullptr;
}
else
{
CRRC_DEBUG("class_name found in map");
return reinterpret_cast<CreateFactory>(class_map[vendor_name])(args...);
}
}
//向map中注册关键字和类的构造函数
static bool Register(const std::string &vendor_name, void *ctor_ptr)
{
CRRC_DEBUG("Register class_name:"<<vendor_name);
GetStaticFuncMap()[vendor_name] = ctor_ptr;
return true;
}
private:
//获取全局唯一的map
//map记录了关键字和类的构造函数的映射关系
static std::map<std::string, void*>& GetStaticFuncMap()
{
static std::map<std::string, void*> class_map_;
return class_map_;
}
};
#endif //Reflection_H
在具体相机工厂中,我们可以使用ReflectRegister注册此类(以Basler相机为例,其余类似):
class BaslerCameraDeviceFactory : public CameraDeviceFactory
{
public:
std::shared_ptr<CameraDevice> CreateCameraDevice() override
{
return std::make_shared<BaslerCameraDevice>();
}
};
ReflectRegister("Basler", BaslerCameraDeviceFactory);
好了,现在回头再看客户端使用工厂方法模式创建对象的代码,就可以简化为:
//运行时确定数组大小,且确定后不可改变
auto camera_devices_ = std::make_unique<std::shared_ptr<CameraDevice>[]>(onlined_camera_num_);
for(int i = 0; i < onlined_camera_num_; ++i)
{
auto p_factory = Object::CreateObject<CameraDeviceFactory>(camera_name[i]);//camera_name[i]中元素是提前获取的与连接的相机对应的供应商名称
if (!p_factory)
continue;
else
camera_devices_[i] = p_factory->CreateCameraDevice();
delete p_factory;
}
最后此篇关于设计模式学习(二)工厂模式——工厂方法模式+注册表的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于设计模式学习(二)工厂模式——工厂方法模式+注册表的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章,希望大家以后支持我的博客! 。
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