在 C++ 中建立一个带有对象存储库的工厂？

Question

我想创建一个工厂来创建实现抽象接口的对象，该接口将返回对内部保存的对象的引用，并且不会复制对象。这个想法与 log4cxx/log4j Logger 类设计中的想法几乎相同。我还想尽可能多地向客户端隐藏细节，即查看暴露的 .h 文件不会显示私有成员等实现细节。 示例：

EncryptorRef = Encryptor::getEncryptor("AES");

我想知道是否有针对此类设计的已发布指南/示例代码，因为我不想重新发明轮子，而且这项任务很常见。我想过使用静态工厂方法、内部单例存储库以及对具体对象的智能指针/引用作为返回类型。问题：

• 是否有此类设计的示例简单代码？ （log4cxx的代码太复杂，无法作为骨架使用）
• 如果客户端只看到纯抽象的Encryptor 类定义的encryptor.h，我该如何完全隐藏存储库？
• 您是否建议使用智能引用或指针作为返回类型？是否有智能参考的标准实现？
• 我们将不胜感激任何其他建议

非常感谢！

Answer 1

仅当客户端不再需要对对象的引用时（例如释放一些锁或其他资源，或减少一些引用计数）需要进行任何清理时，使用智能指针作为返回值才有用。如果不需要这样的事情，我建议返回一个简单的参考。这样，客户就知道他不必管理对象的生命周期或类似的东西。智能引用的标准实现是 Boost.SmartPtr。 至于隐藏实现，只需将要暴露的接口放入纯抽象基类中，让客户端通过工厂获取实例即可。他所需要的只是带有抽象基类的头文件、带有工厂声明的头文件和要链接到的二进制文件。

Answer 2

要隐藏实现细节，我建议使用 pImpl 成语。

Answer 3

为了隐藏实现细节，使 Encryption 类成为纯虚拟的，没有数据。这使主头文件保持简单并且没有实现细节。如果您想使用继承来重用代码，请使用 BaseEncryptionImpl 之类的中间类（这将在私有/实现头文件中）。

只有实现静态工厂方法getEncryptor 的源文件必须包含加密实现。

这个工厂方法应该返回一个std::auto_ptr，而不是一个原始指针，以保证异常安全。备受诟病的auto_ptr 是为从函数返回指针而设计的。此外，它还减少了头文件对标准库的外部依赖，而不是 boost。您类的用户可以根据需要使用boost::smart_prt 或boost::scoped_ptr，两者都有auto_ptr 构造函数。

最初我会尽可能简单地保持getEncryptor，可能使用if else if 等来决定你应该创建哪个。这比在单例中实现 AbstractFactory 的注册表要简单得多。大多数时候，注册表只是解决问题。你如何初始化注册表？您可以使用每个 EncryptionImpl 类定义的静态对象，其构造函数注册而析构函数注销，但如果链接器决定您不需要这些对象，因此不将它们包含在可执行文件或库中，这可能会导致问题。

加密器.h

class Encryptor {
public:
  virtual void encrypt(const Data & in, Data * out) = 0;
  virtual ~Encryptor();

  static std::auto_ptr<Encryptor> getEncryptor(const char * name);
};

加密器.cpp

#include "Encryptor.h"
#include "EncryptorA.h"
#include "EncryptorB.h"

std::auto_ptr<Encryptor> Encryptor::getEncryptor(const char * name)
{
  // EncryptorA::NAME is a std::string
  if (EncryptorA::NAME == name) {
    return std::auto_ptr<Encryptor>(new EncryptorA);
  }
  else if (EncryptorB::NAME == name) {
    return std::auto_ptr<Encryptor>(new EncryptorB);
  }
  else {
    throw EncryptionNotDefined;
  }
}

客户端.cpp

void foo()
{
  boost::scoped_ptr enc(Encryption::getEncryption("FOO"));

  Data in = ...;
  Data out = ...;

  enc->encrypt(in, &out);
}