Różnice

Różnice między wybraną wersją a wersją aktualną.

--- fabryka_obiektow [2008/04/16 01:28]
sdybiec usunięto
+++ fabryka_obiektow [2008/04/16 21:42]
kzbikows
@@ Linia 1: / Linia 1: @@
 <code cpp>
-/***********************************************************************************
+/*Kamil Żbikowski - gr H5ISI - PRACA DOMOWA Z PRZEDMIOTU ZPR			|
- *                                                            Autor: Sławomir Dybiec
+|_______________________________________________________________________________|
- * Wzorzec:         fabryka prototypów (rejestrowanie obiektów)
+|		Fabryka Obiektów - rejestracja metod fabrycznych		|
- *
+|										|
- * Zastosowanie: Wzorca tego używamy, kiedy mamy informacje o typie obiektu który
+|Problem: 	Tworzenie obiektu jest w jezyku c++ statytyczne. Nie zawiera on |
- * chcemy utworzyć. Programista w momencie pisania kodu nie może przewidzieć, jakiej
+|		mechanizmu tworzenia obiektów w sposób dynamiczny. Pojęcia klasy|
- * klasy obiekt należy utworzyć. Informacja ta znana będzie dopiero podczas wykonywania
+|		i obiektu są różne. Klasa jest tworzona przez programistę - jest|
- * programu(np. na podstawie informacji zawartych w pliku).
+|		definicją obiektu, który to z kolei jest tworzony w trakcie	|
- *
+|		działania programu. Często jednak pojawia się potrzeba aby 	|
- * Opis: Wzorzec ten jest właściwie połączeniem wzorca fabryki obiektów oraz wzorca
+|		w sposób dynamiczny generować obiekty (np. odczyt/zapis obiektów|
- * prototypu. Uwaga fabryka prototypów często jest również singletonem. Zachęcam do
+|		na dysk) albo np. pozostawić klientom możliwość modyfikacji	|
- * zapoznania się z wymienionymi przeze mnie wzorcami.
+|		zachowania obiektów za pomocą polimorfizmu poprzez wywołanie  	|
- *
+|		funkcji wirtualnej Create zdefiniowanej przez klasę wysokiego 	|
- * Przykład: Załóżmy, że posiadamy klasy służące do przetwarzania plików graficznych,
+|		poziomu. Rozwiązanie "siłowe" poprzez zastosowanie instrukcji	|
- * jednak inna klasa odpowiada za obsługę obrazów zapisanych w formacie GIF, a innej
+|		switch nie jest najlepszym rozwiązaniem:			|
- * klasy używamy do obrazów zapisanych jako JPG. W momencie tworzenia kodu nie wiemy,
+|			- mija sie z ideą obiektowości				|
- * jakiego typu będzie plik który zechce przetworzyć użytkownik naszej biblioteki.
+|			- w jednym pliku źródłowym jest zawarta informacja	|
- * W tym momencie z pomocą przychodzi nam wzorzec fabryki prototypów.
+|			  o wszystkich podtypach co czyni go wąskim gardłem,	|
-*/
+|			  jeśli chodzi o zależności kompilacji i utrzmanie kodu.|
+|			- modyfiukując kod musimy go zmieniać w wielu miejscach |
+|Rozwiąznie:	Naprzeciw powyższemu problemowi wychodzi wzorzec fabryki 	|
+|		obiektów z rejestracją metod fabrycznych, który w przybliżeniu	|
+|		wygląda obrazuje poniższy schemat:				|
+|			 _______		 _______________________	|
+|			|Produkt|<--------------|     FabrykaObiektow	|	|
+|			|_______|		|-----------------------|	|
+|			    ^			|+ StworzProdukt()	|	|
+|			    |	 		|+ RejestrujProduct()	|	|
+|			    |			|_______________________|	|
+|			 ___|_____						|
+|			|Produkt  |						|
+|			|Konkretny|						|
+|			|_________|						|
+|										|
+|		Produkt konkretny - fabryka dostarcza produkt w postaci obiektu |
+|		Produkt - abstrakcyjny typ podstawowy. Fabryka zwraca wskaźnik	|
+|			  do tego obiektu nie przekazując informacji o produkcie|
+|			  konkretnym.						|
+|		Informacje o konkretnym produkcie przechowywane są przez fabrykę|
+|		w mapie (np. std::map). Każdy konkretny produkt ma przydzielony	|
+|		unikalny identyfiaktor na podstawie, którego jest identyfikowany|
+|		Własciwie jest przechowywany wskaźnik do funkcji zwracającej 	|
+|		wskaźnik do Produkt.						|
+|		Rejestracja kolejnego produktu konkretnego odbywa się poprzez	|
+|		podanie unikalnego identyfikatora danego Produktu Konkretnego	|
+|		oraz wskaźnika na funkcję zwracającą wskaźnik na Produkt. 	|
+|		Dzięki zastosowaniu polimorfizmu wyeliminowaliśmy wady 		|
+|		rozwiązania siłowego. Teraz dodanie kolejnego Produktu 		|
+|		Konkretnego sprowadza się do stworzenia nowej klasy definiującej|
+|		go, zawierającej metodę postaci:				|
+|			Produkt* StworzKonkretnyProdukt(){ 			|
+|				return new ProduktKonkretny;			|
+|			}							|
+|		Rejestracja natomiast polega na wywolaniu RegisterProduct na 	|
+|		rzecz wyżej wymienionej metody. Od tej chwili stworzenie	|
+|		konkretnego produktu będzie polegało na wywołaniu metody 	|
+|		StworzProdukt z okrślonym id podanym w porcesie rejstracji	|
+|		Czesto fabryka obiektów powinna być singletonem, ale to juz jest|
+|		temat na oddzielną pracę.
+|______________________________________________________________________________*/
 #include <iostream>
-#include <vector>
+#include <map>
-#include <assert.h>
-using namespace std;// dla wygody, żeby nie pisać wszędzie std
+/**
+  * Szablon fabryki. Product - klasa abstrakcyjan, Id - identyfiaktor klasy, ProductCreator -
-//Typ pliku będzie reprezentowany poprzez obiekt string zawierający jego rozszerzenie
+  * wskaźnik na funkcję zwracającą wskaźnik na obiekt konkretny dziedziczący po Product
-typedef std::string IMG_TYPE;
+  */
+template <class Product, class Id, class ProductCreator = Product* (*)()>
-//Funkcja pomocnicza zwracająca nam rozszerzenie pliku.
+class Factory{
-string getFileExtension(const string & filename)
+	public:
-{
+		//Metoda produkująca konkretne obiekty na podstawie ich identyfiaktorów.
-	string w;
+		Product* CreateProduct(const Id& id){
-	int a;
+			typename Map::const_iterator i = associations.find(id);
-	a=filename.find_last_of(".");
+			if(i != associations.end()){
-	if (a==-1 || a==static_cast<int>(filename.size())-1)
+				return (i->second());  //jeśli w mapie jest podany w parametrze klucz
-	{
+						       //wywołaj powiązaną z nim funkcję
-		//Błąd plik nie posiada rozszerzenia
+			}
-		assert(0);
+			else
-	}
+				return NULL; //obsługa błędów - przykładowe rozwiązanie
-	w.assign(filename, a+1, filename.size()- a-1);
+					     //można zaimplementować rozwiązanie z użyciem wyjątków
-	//Zwracamy rozszerzenie zapisane tylko dużymi literami
+		}
-	std::transform(w.begin(), w.end(), w.begin(), ::toupper);
+		//Metoda rejestrująca obiekty w fabryce.
-	return w;
+		bool Register(const Id& id, ProductCreator creator){
-}
+			return associations.insert(
+					typename Map::value_type(id, creator)).second;
-//Klasa reprezentująca dowolny obrazek.
+		}
-class Image
+		//Metoda wyrejestrowująca obiekty.
-{
+		bool UnRegister(const Id& id){
-public:
+			return associations.erase(id) == 1;
-   //Metoda zwracająca nam wskaźnik na konkretną instancje obiektu Image.
+		}
-   virtual Image* Clone()=0;
+	private:
-   virtual string getName()=0;
+		typedef std::map<Id, ProductCreator> Map;
-   /*
+		Map associations; //mapa służy do połączenia identyfiatora z danym wskźnikiem na funkcję
-    * W tym miejscu definiujemy metody obsługujące obrazek. Oczywiście są to także
+				  //wymagane jest aby Id miało zaimplementowane operatory '==', '<'
-    * metody wirtualne.
+				  //
-    */
 };
-/*
+//Klasa abstrakcyjna Ford. Diedziczą po niej konkretne modele samochodów, które rejestrują się w fabryce
-* Klasa reprezentująca obrazek zapisany w formacie JPG. Jest to jednocześnie
+//a następnie są przez nią produkowane.
-* implementacja wzorca prototyp.
+class Ford{
-*/
+	public:
-class ImageJPG : public Image {
+		//funkcja, która w każdej z klas dziedziczących po Ford
-   //Funkcja zwracająca nam wskaźnik na nowy obiekt klasy ImageJPG.
+		//wyświetla rodzaj danego obiektu
-   Image* Clone()
+		virtual void Info() = 0;
-   {
-      return new ImageJPG(*this);
-   }
-   //Funkcja zwracająca srting z opisem klasy
-   string getName()
-   {
-      return string("Klasa przetwarzająca pliki z rozszerzeniem JPG");
-   }
 };
+Factory<Ford, int> FordFactory; //obiekt relizujący fabrykę samochodów marki Ford
-//Podobnie jak klasa ImageJPG.
+//Każda z poniższych przestrzeni nazw zawierająca konkretne implementacje
-class ImageGIF : public Image {
+//klasy Ford może znajdować się w osobnym pliku. Chcąc dodać kolejną markę samochodu
-   Image* Clone()
+//dodajemy kolejny plik z zawartością podobną jak każdy z namespace'ow.
-   {
+namespace Focus{
-      return new ImageGIF(*this);
+	static const int ID = 1;
-   }
+	class FocusFord : public Ford{
-   string getName()
+		public:
-   {
+			virtual void Info(){
-      return string("Klasa przetwarzająca pliki z rozszerzeniem GIF");
+				std::cout << "Jestem Fordem Focus"<<std::endl;
-   }
+			}
-};
+		private:
-/*
+			//konkretne właściwości danego modelu
-* Klasa pomocnicza wiążąca prototyp klasy przetwarzającej obraz z odpowiednią wartością
+	};
-* pola IMG_TYPE.
+	Ford* CreateFocusFord(){
-*/
+		return new FocusFord;
-class ImagePrototype
+	}
-{
+	void StartProduce(){
-public:
+		FordFactory.Register(Focus::ID, &Focus::CreateFocusFord);
-   ImagePrototype(IMG_TYPE t, Image *p):type(t),prototype(p){}
+	}
-   IMG_TYPE type;
+	void StopProduce(){
-   Image *prototype;
+		FordFactory.UnRegister(Focus::ID);
-};
+	}
-//Klasa, której używamy do tworzenia obiektów.
-class ImagePrototypeFactory
-{
-   std::vector<ImagePrototype> prototypes;
-public:
-   /*
-   * Funkcja służąca do dodawania nowych prototypów klas do przetwarzania obrazów.
-   * Prototypy są powiązane z odpowiednią wartością pola IMG_TYPE.
-   */
-   void addPrototype( IMG_TYPE img_type, Image * prototype )
-   {
-      ImagePrototype ip = ImagePrototype(img_type, prototype);
-      prototypes.push_back( ip );
-   }
-   //Funkcja zwracająca wskaźnik  na obiekt, który potrafi obsługiwać zadany typ obrazka.
-   Image *getImage( IMG_TYPE img_type )
-   {
-      int a = static_cast<int>(prototypes.size());
-      for(int i=0; i < a; ++i)
-         if(prototypes[i].type == img_type)
-            return prototypes[i].prototype->Clone();
-      //Błąd nieznany typ obrazka
-      return NULL;
-   }
-};
-int main ()
-{
-   //Tworzymy fabrykę, która będzie konstruować odpowiedni obiekt w zależności od typu pliku.
-   ImagePrototypeFactory ipf;
-   Image * a;
-   //Dodajemy prototypy klas, potrafiących przetwarzać odpowiednie pliki.
-   ipf.addPrototype("GIF", new ImageGIF());
-   ipf.addPrototype("JPG", new ImageJPG());
-   //Prosimy Fabrykę prototypów o wskaźnik na obiekt klasy potrafiący przetwarzać plik xxx.gif
-   a = ipf.getImage(getFileExtension("xxx.gif"));
-   //Prosimy klasę o przedstawienie się :)
-   cout << a->getName() << endl;
-   return 0;
-  /*
-  * Wyjście:
-  * Klasa przetwarzająca pliki z rozszerzeniem GIF
-  */
 }
+namespace Galaxy{
- /*
+	static const int ID = 2;
- * Przy własnej implementacji tego wzorca, należy pamiętać o mechanizmie obsługi wyjątków,
+	class GalaxyFord : public Ford{
- * który tutaj został pominięty.
+		public:
- * Innym częstym przykładem użycia tego wzorca jest zapis stanu naszego programu do pliku,
+			virtual void Info(){
- * wtedy podobnie jak w wyżej wymienionym przykładzie dla każdej klasy definiujemy
+				std::cout << "Jestem Fordem Galaxy"<<std::endl;
- * odpowiedni identyfikator. Zapis każdego obiektu do pliku poprzedzony jest zapisaniem
+			}
- * identyfikatora klasy do której należy obiekt. Następnie przy odczycie przekazujemy ten
+		private:
- * identyfikator do odpowiedniej funkcji fabryki prototypów(w pokazanym przeze mnie
+			//konkretne właściwości danego modelu
- * przykładzie była to funkcja getImage()), która to funkcja zwraca nam wskazanie na nowo
+	};
- * utworzony obiekt klasy powiązanej z tym identyfikatorem.
+	Ford* CreateGalaxyFord(){
- * Ważną cechą zaprezentowanego przeze mnie wzorca jest łatwość rozbudowy programu o dalsze klasy.
+		return new GalaxyFord;
- * Nowo napisaną klasę(musi ona implementować wzorzec prototypu) rejestrujemy w naszej fabryce poprzez
+	}
- * wywołanie funkcji addPrototype.
+	void StartProduce(){
- */
+		FordFactory.Register(Galaxy::ID, &Galaxy::CreateGalaxyFord);
- </code>
+	}
+	void StopProduce(){
+		FordFactory.UnRegister(Galaxy::ID);
+	}
+}
+namespace Mondeo{
+	static const int ID = 3;
+	class MondeoFord : public Ford{
+		public:
+			virtual void Info(){
+				std::cout << "Jestem Fordem Mondeo"<<std::endl;
+			}
+		private:
+			//konkretne właściwości danego modelu
+	};
+	Ford* CreateMondeoFord(){
+		return new MondeoFord;
+	}
+	void StartProduce(){
+		FordFactory.Register(Mondeo::ID, &Mondeo::CreateMondeoFord);
+	}
+	void StopProduce(){
+		FordFactory.UnRegister(Mondeo::ID);
+	}
+}
+//Przyklady użycia fabryki
+int main(){
+	//Trzy wskaźniki na obiekty typu Ford. Bedą się w nich znajdowały wskazania na konkretne klasy pochodne klasy Ford.
+	Ford* any1;
+	Ford* any2;
+	any1 = FordFactory.CreateProduct(Focus::ID); //Próbujemy wyprodukować Forda Focus'a
+	if(any1)
+		any1->Info();	//jeśli się udało to wyświetl informacje o samochodzie
+				//oczywiście w tym wypadku operacja się nie uda, ponieważ nie
+				//zarejestrowaliśmy tego podtypu w fabryce
+	else
+		//jeśli nie to wypisz stosowny komunikat
+		std::cout<<"Fabryka nie produkuje tego typu samochodu"<<std::endl;
+	//rejestrujemy podtyp w fabryce
+	Focus::StartProduce();
+	any1 = FordFactory.CreateProduct(Focus::ID);
+	if(any1)
+		any1->Info();	//jeśli się udało to wyświetl informacje o samochodzie, teraz już dokonaliśmy rejestracji
+	else
+		//jeśli nie to wypisz stosowny komunikat
+		std::cout<<"Fabryka nie produkuje tego typu samochodu"<<std::endl;
+	//Zaczynamy produkować modele Galaxy
+	Galaxy::StartProduce();
+	any2 = FordFactory.CreateProduct(Galaxy::ID); //produkujemy 1 egzemplarz Galaxy
+	if(any2)
+		any2->Info();	//jeśli się udało to wyświetl informacje o samochodzie, teraz już dokonaliśmy rejestracji
+	else
+		//jeśli nie to wypisz stosowny komunikat
+		std::cout<<"Fabryka nie produkuje tego typu samochodu"<<std::endl;
+	Galaxy::StopProduce();
+	Focus::StopProduce();
+	//staramy sie wyprodukować Galaxy i Focus po wyrejestrowaniu ich z fabryki
+	any1 = FordFactory.CreateProduct(Focus::ID);
+	any2 = FordFactory.CreateProduct(Galaxy::ID);
+	if(any2)
+		any2->Info();	//jeśli się udało to wyświetl informacje o samochodzie, teraz już dokonaliśmy rejestracji
+	else
+		//jeśli nie to wypisz stosowny komunikat
+		std::cout<<"Fabryka nie produkuje tego typu samochodu"<<std::endl;
+	if(any1)
+		any2->Info();	//jeśli się udało to wyświetl informacje o samochodzie, teraz już dokonaliśmy rejestracji
+	else
+		//jeśli nie to wypisz stosowny komunikat
+		std::cout<<"Fabryka nie produkuje tego typu samochodu"<<std::endl;
+	return 0;
+}
+</code>

zpr c++ quick reference

Narzędzia użytkownika

Narzędzia witryny

Różnice

Narzędzia strony