淺談嵌入式C語(yǔ)言設(shè)計(jì)模式

1 - 什么是簡(jiǎn)單工廠模式？

簡(jiǎn)單工廠模式（Simple Factory Pattern）是一種創(chuàng)建型模式，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)單工廠模式不屬于23種設(shè)計(jì)模式之一，但簡(jiǎn)單工廠模式在實(shí)際的軟件開(kāi)發(fā)中，最為簡(jiǎn)單實(shí)用，因此，有必要學(xué)習(xí)一下簡(jiǎn)單工廠模式。

顧名思義，工廠，也就是生產(chǎn)東西的組織，比方說(shuō)，一間生產(chǎn)鞋子的廠家，在夏天和冬天，生產(chǎn)鞋子的種類是不同的，但工廠還是同一間工廠，只不過(guò)是需要根據(jù)季節(jié)的不同而生產(chǎn)不一樣的鞋子。

簡(jiǎn)單工廠模式由此產(chǎn)生，根據(jù)季節(jié)（變量）的不同，而去生產(chǎn)（定義）不同的產(chǎn)品（接口）。

通俗來(lái)說(shuō)就是，你是一家家電工廠的 CEO，在夏天發(fā)指令給工廠，讓它生產(chǎn)空調(diào)，在冬天發(fā)指令給工廠，讓它生產(chǎn)電暖爐；至于工廠生產(chǎn)這些電器的過(guò)程，你不用關(guān)心，你只需要關(guān)心工廠能給你最終想要的結(jié)果，就可以了。

2 – 什么情況下要用簡(jiǎn)單工廠模式？

在嵌入式程序設(shè)計(jì)里面，工廠模式通常是在創(chuàng)建對(duì)象的時(shí)候使用的，用C語(yǔ)言的語(yǔ)義來(lái)說(shuō)，就是在定義結(jié)構(gòu)體變量的時(shí)候使用的。

在C語(yǔ)言里面，我們通過(guò)使用結(jié)構(gòu)體來(lái)封裝一些函數(shù)指針接口（簡(jiǎn)單工廠類），而這些函數(shù)指針接口在定義的時(shí)候，會(huì)根據(jù)傳入的參數(shù)不同，分別賦予不同的函數(shù)實(shí)現(xiàn)。

也就是說(shuō)，業(yè)務(wù)層可以不改變具體調(diào)用的接口，而可以通過(guò)工廠類來(lái)進(jìn)行接口實(shí)現(xiàn)的初始化，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是接口不變，但由于工廠類初始化的不一樣，導(dǎo)致具體的函數(shù)功能實(shí)現(xiàn)改變了。

舉一個(gè)例子，假如有三款RGB-LCD屏幕，這三款屏幕的驅(qū)動(dòng)芯片有很大的差異，芯片初始化，寫(xiě)數(shù)據(jù)，寫(xiě)命令等等各個(gè)操作在細(xì)節(jié)上都非常不一樣。

而對(duì)于調(diào)用這些函數(shù)接口的功能模塊來(lái)說(shuō)，它們是不管這些差異的，它們都是調(diào)用同一個(gè)接口，而具體的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，則是根據(jù)傳入的參數(shù)的類型，來(lái)決定這些接口具體對(duì)接哪一款屏幕，這樣就可以不改變函數(shù)接口，而實(shí)現(xiàn)不同的屏幕對(duì)接。

在面向?qū)ο笳Z(yǔ)言里面，簡(jiǎn)單工廠模式就是使用了編譯時(shí)多態(tài)的特性。而在C語(yǔ)言里面，這個(gè)就是面向接口編程。

為什么要這樣設(shè)計(jì)呢？主要是因?yàn)椋诙鄬哟蔚能浖軜?gòu)中，頂層的業(yè)務(wù)軟件是不關(guān)心底層的工廠邏輯實(shí)現(xiàn)的，也就是說(shuō)，不管你是初始化哪類型的LCD。

對(duì)于頂層軟件來(lái)說(shuō)，都應(yīng)該只是初始化LCD，都應(yīng)該要用同一個(gè)接口。而針對(duì)相同接口不同的功能實(shí)現(xiàn)，就需要用到工廠模式，把底層的實(shí)現(xiàn)邏輯封裝起來(lái)了。

3 – 如何使用簡(jiǎn)單工廠模式？

在嵌入式軟件開(kāi)發(fā)中如何使用簡(jiǎn)單工廠模式？話不多說(shuō)，直接編寫(xiě)一個(gè)例程來(lái)說(shuō)明如何在嵌入式軟件中使用簡(jiǎn)單工廠模式。

1、還是以上面對(duì)接不同的RGB-LCD為例，先看看整個(gè)例程架構(gòu)，lcd_module.h是對(duì)lcd模組的抽象，lcd_module主要是同一家工廠，根據(jù)不同的lcd類型來(lái)生產(chǎn)lcd，而lcd_module_a和lcd_module_b是分別兩種不同的LCD，如下圖所示。

編輯：黃飛