设计模式(2) 工厂模式 ( 一 ) 学生成绩管理系统设计

最近在做课程设计——学生成绩管理系统

角色有：老师，学生，课程

老师，学生，课程都继承同一个接口 Entity

我采用工厂模式，一个接口工厂，三种不同的工厂，每种工厂分别产老师，学生和课程

通过工厂把产生的不同种类的 Entity 收集起来，由接口的工厂统一释放内存。

以下是程序分块：

Entity 实体定义：

class Entity {
protected:
	int NO ;
public:
	string name ;
	explicit Entity ( const int _NO , const string& _name ) 
		: NO ( _NO ) , name ( std::move ( _name ) ) 
	{}
	virtual ~Entity () = default ;
	virtual void display () const = 0 ;
} ;

老师定义：

class Teacher : public Entity {
private:
	double salary ;
public:
	explicit Teacher ( const int _NO , const string& _name ) 
		: Entity ( _NO , _name ) 
		, salary ( 10000 ) 
	{}
	void display () const override {
		cout << endl << "工号  :  " << NO << "\t" << name ;
		cout << "\t\t薪水  :  " << salary << endl ;
	}
} ;

学生定义：

class Student : public Entity {
public:
	explicit Student ( const int _NO , const string& _name ) 
		: Entity ( _NO , _name ) 
	{}
	void display () const override {
		cout << endl << "学号  :  " << NO << "\t" << name << endl ;
	}
} ;

课程定义：

class Course : public Entity {
public:
	explicit Course ( const int NO , const string& name ) 
		: Entity ( NO , name ) 
	{}
	void display () const override {
		cout << endl << "编号  :  " << NO << "\t" << name << endl ;
	}
} ;

接口工厂定义：

class Factory {
protected:
	// 一个静态的垃圾收集器, 收集由该工厂的子类产生的 Entity* 指针
	static std::vector< Entity* > Litter ;
private:
	// 这个函数用 atexit 登记, main 函数结束之后启动 // 设置为私有, 只能接口释放
	static void End_OK () {
		for ( auto &it : Litter ) 
			if ( it != nullptr ) 
				delete it ;
		Litter.shrink_to_fit () ;   // 清空容器
	}
public:
	Factory () {
		// 设置一个 once_flag, 只登记一次
		static std::once_flag flag ;   
		std::call_once ( flag , [&] () { atexit ( End_OK ) ; } ) ;
	}
	virtual ~Factory () = default ;
	virtual Entity* Make_Entity ( const int NO , const string& name ) = 0 ;
} ;
// 静态变量的类外声明
std::vector< Entity* > Factory::Litter ;

“老师”工厂定义：

class Teacher_Factory : public Factory {
public:
	Entity* Make_Entity ( const int NO , 
			const string& name ) override {
		Entity* One = new Teacher ( NO , name ) ;
		Litter.emplace_back ( One ) ;    // 垃圾收集器收集
		return One ;
	}
} ;

“学生”工厂定义：

class Student_Factory : public Factory {
public:
	Entity* Make_Entity ( const int NO , 
			const string& name ) override {
		Entity* One = new Student ( NO , name ) ;
		Litter.emplace_back ( One ) ;    // 垃圾收集器收集
		return One ;
	}
} ;

“课程”工厂定义：

class Course_Factory : public Factory {
public:
	Entity* Make_Entity ( const int NO , 
			const string& name ) override {
		Entity* One = new Course ( NO , name ) ;
		Litter.emplace_back ( One ) ;    // 垃圾收集器收集
		return One ;
	}
} ;

测试代码：

#include <bits/stdc++.h>
#define rep( i , j , n ) for ( int i = int(j) ; i < int(n) ; ++i )
#define dew( i , j , n ) for ( int i = int(n-1) ; i > int(j) ; --i )
#define _PATH __FILE__ , __LINE__
typedef std::pair < int , int > P ;
using std::cin ;
using std::cout ;
using std::endl ;
using std::string ;
// 声明一个 enum class
enum class Product {
	Student , Teacher , Course 
} ;
enum class Institution {
	Computer , Economic , Mathmathics
} ;

class Entity {
protected:
	int NO ;
public:
	string name ;
	explicit Entity ( const int _NO , const string& _name ) 
		: NO ( _NO ) , name ( std::move ( _name ) ) 
	{}
	virtual ~Entity () = default ;
	virtual void display () const = 0 ;
} ;

class Student : public Entity {
public:
	explicit Student ( const int _NO , const string& _name ) 
		: Entity ( _NO , _name ) 
	{}
	void display () const override {
		cout << endl << "学号  :  " << NO << "\t" << name << endl ;
	}
} ;

class Teacher : public Entity {
private:
	double salary ;
public:
	explicit Teacher ( const int _NO , const string& _name ) 
		: Entity ( _NO , _name ) 
		, salary ( 10000 ) 
	{}
	void display () const override {
		cout << endl << "工号  :  " << NO << "\t" << name ;
		cout << "\t\t薪水  :  " << salary << endl ;
	}
} ;

class Course : public Entity {
public:
	explicit Course ( const int NO , const string& name ) 
		: Entity ( NO , name ) 
	{}
	void display () const override {
		cout << endl << "编号  :  " << NO << "\t" << name << endl ;
	}
} ;

class Factory {
protected:
	// 一个静态的垃圾收集器, 收集由该工厂的子类产生的 Entity* 指针
	static std::vector< Entity* > Litter ;
private:
	// 这个函数用 atexit 登记, main 函数结束之后启动 // 设置为私有, 只能接口释放
	static void End_OK () {
		for ( auto &it : Litter ) 
			if ( it != nullptr ) 
				delete it ;
		Litter.shrink_to_fit () ;   // 清空容器
	}
public:
	Factory () {
		// 设置一个 once_flag, 只登记一次
		static std::once_flag flag ;   
		std::call_once ( flag , [&] () { atexit ( End_OK ) ; } ) ;
	}
	virtual ~Factory () = default ;
	virtual Entity* Make_Entity ( const int NO , const string& name ) = 0 ;
} ;
// 静态变量的类外声明
std::vector< Entity* > Factory::Litter ;

class Student_Factory : public Factory {
public:
	Entity* Make_Entity ( const int NO , 
			const string& name ) override {
		Entity* One = new Student ( NO , name ) ;
		Litter.emplace_back ( One ) ;    // 垃圾收集器收集
		return One ;
	}
} ;

class Teacher_Factory : public Factory {
public:
	Entity* Make_Entity ( const int NO , 
			const string& name ) override {
		Entity* One = new Teacher ( NO , name ) ;
		Litter.emplace_back ( One ) ;    // 垃圾收集器收集
		return One ;
	}
} ;

class Course_Factory : public Factory {
public:
	Entity* Make_Entity ( const int NO , 
			const string& name ) override {
		Entity* One = new Course ( NO , name ) ;
		Litter.emplace_back ( One ) ;    // 垃圾收集器收集
		return One ;
	}
} ;

int main () {
	Factory* A = new Student_Factory () ;

	Entity* YHL = A->Make_Entity ( 212 , "YHL" ) ;
	YHL->display () ;
	Entity* Fluence = A->Make_Entity ( 1229 , "Fluence" ) ;
	Fluence->display () ;
	YHL = Fluence = nullptr ;  
	delete A ; 

	Factory* B = new Teacher_Factory () ;

	YHL = B->Make_Entity ( 1998 , "YHL" ) ;
	YHL->display () ; 
	Fluence = B->Make_Entity ( 1998 , "Fluence" ) ;
	Fluence->display () ;
	YHL = Fluence = nullptr ;   // 不用担心内存泄漏
	delete B ;
	
    Factory* C = new Course_Factory () ;
    YHL = C->Make_Entity ( 1000001 , "书法" ) ;
    YHL->display () ;
    Fluence = C->Make_Entity ( 1000002 , "散文" ) ;
    Fluence->display () ;
    YHL = Fluence = nullptr ;
    delete C ;

    A = B = C = nullptr ;
	return 0 ;
}