C++ 可配置的类工厂

　　项目中常用到工厂模式，工厂模式可以把创建对象的具体细节封装到Create函数中，减少重复代码，增强可读和可维护性。传统的工厂实现如下：

class Widget
{
public:
    virtual int Init()
    {
        printf("Widget Init");
        return 0;
    }
};

class WidgetA : public Widget
{
public:
    virtual int Init()
    {
        printf("WidgetA Init");
        return 0;
    }
};

class WidgetB : public Widget
{
public:
    virtual int Init()
    {
        printf("WidgetB Init");
        return 0;
    }
};


class IWidgetFactory
{
public:
    virtual Widget *CreateWidget() = 0;
};

class WidgetFactoryA : public IWidgetFactory
{
public:
    virtual Widget *CreateWidget()
    {
        Widget *p = new WidgetA();
        p->Init();
        return p;
    }
};

class WidgetFactoryB : public IWidgetFactory
{
public:
    virtual Widget *CreateWidget()
    {
        Widget *p = new WidgetB();
        p->Init();
        return p;
    }
};


int main()
{
    IWidgetFactory *factoryA = new WidgetFactoryA();
    Widget *widgetA = factoryA->CreateWidget();
    IWidgetFactory *factoryB = new WidgetFactoryB();
    Widget *widgetB = factoryB->CreateWidget();

    return 0;
}

　　假设有类WidgetA，WidgetB继承自Widget，我们可以创建WidgetFactoryA和WidgetFactoryB，根据需要用factoryA对象或factoryB对象创建对应的对象。这样的方式可以满足大多数的需求。

　　现在假如有这样一种需求，我们需要根据配表来生成相应的对象。比如配表中配了值1，希望生成WidgetA，值2，希望生成WidgetB。此时如果还是上述的方法，可能我们只能判断值如果为1，就用factoryA，如果为2则用factoryB。如果有WidgetA-WidgetZ，我们肯定不希望一个个用ifelse做判断。

　　因此这里建立一个从type值到对象的工厂映射。只要事先注册好，就可以直接从配表读取数据，并根据type值直接创建对应的对象类型。

class WidgetFactoryImplBase;
class WidgetFactory
{
public:
    typedef std::map<int, WidgetFactoryImplBase*> FactoryImplMap;
    static WidgetFactory &Instance()
    {
        static WidgetFactory factory;
        return factory;
    }

    void RegisterFactoryImpl(int type, WidgetFactoryImplBase *impl)
    {
        factory_impl_map_.insert(std::make_pair(type, impl));
    }
    Widget *CreateWidget(int type);
private:
    FactoryImplMap factory_impl_map_;
};

class WidgetFactoryImplBase
{
public:
    WidgetFactoryImplBase(int type)
    {
        WidgetFactory::Instance().RegisterFactoryImpl(type, this);
    }
    ~WidgetFactoryImplBase()
    {}
    virtual Widget *CreateWidget() = 0;
};

template<int type, class WidgetType>
class WidgetFactoryImpl : WidgetFactoryImplBase
{
public:
    WidgetFactoryImpl() : WidgetFactoryImplBase(type)
    {}
    ~WidgetFactoryImpl()
    {}
    virtual Widget *CreateWidget()
    {
        WidgetType *p = new WidgetType();
        p->Init();
        return p;
    }
};

Widget *WidgetFactory::CreateWidget(int type)
{
    auto it = factory_impl_map_.find(type);
    if (it == factory_impl_map_.end()) return NULL;
    return it->second->CreateWidget();
}

#define DECLARE_WIDGET(type, WidgetType) 
    static WidgetFactoryImpl<type, WidgetType> o_WidgetFactory_##type

DECLARE_WIDGET(0, Widget);
DECLARE_WIDGET(1, WidgetA);
DECLARE_WIDGET(2, WidgetB);

int main()
{
    WidgetFactory::Instance().CreateWidget(1);
    WidgetFactory::Instance().CreateWidget(2);
    return 0;
}

　　由于工厂的Create函数大同小异，首先用模板类来定义特定值对应特定对象的工厂，如果WidgetC的创建过程和一般的不一致，再创建特化类，就省去了对每个对象类写工厂类的过程。然后将这些工厂在构造时自动注册到一个总的WidgetFactory中。真正创建时只需要调用总工厂的Create函数，传入配表等传入的type值，即可创建对应的对象。

　　注意这里用了一个DECLARE_WIDGET宏，来绑定type与对应的对象类型。从而将对应的创建工厂注册到总工厂中。

　　此方法的逻辑简单，也很好理解，在最近的游戏活动功能中，获得了非常好的效果。由于活动的类型多达几十种，为每一种活动写工厂类和根据配表值做判断会非常繁琐，也容易出错，利用了这样的工厂注册方法后，新加一个活动类型只要加一行注册代码即可搞定，且不会出错。这里把工厂注册机制分享出来，希望对大家有所帮助。