浅谈嵌入式C语言设计模式

1 - 什么是简单工厂模式？

简单工厂模式（Simple Factory Pattern）是一种创建型模式，严格来说，简单工厂模式不属于23种设计模式之一，但简单工厂模式在实际的软件开发中，最为简单实用，因此，有必要学习一下简单工厂模式。

顾名思义，工厂，也就是生产东西的组织，比方说，一间生产鞋子的厂家，在夏天和冬天，生产鞋子的种类是不同的，但工厂还是同一间工厂，只不过是需要根据季节的不同而生产不一样的鞋子。

简单工厂模式由此产生，根据季节（变量）的不同，而去生产（定义）不同的产品（接口）。

通俗来说就是，你是一家家电工厂的 CEO，在夏天发指令给工厂，让它生产空调，在冬天发指令给工厂，让它生产电暖炉；至于工厂生产这些电器的过程，你不用关心，你只需要关心工厂能给你最终想要的结果，就可以了。

2 – 什么情况下要用简单工厂模式？

在嵌入式程序设计里面，工厂模式通常是在创建对象的时候使用的，用C语言的语义来说，就是在定义结构体变量的时候使用的。

在C语言里面，我们通过使用结构体来封装一些函数指针接口（简单工厂类），而这些函数指针接口在定义的时候，会根据传入的参数不同，分别赋予不同的函数实现。

也就是说，业务层可以不改变具体调用的接口，而可以通过工厂类来进行接口实现的初始化，简单来说，就是接口不变，但由于工厂类初始化的不一样，导致具体的函数功能实现改变了。

举一个例子，假如有三款RGB-LCD屏幕，这三款屏幕的驱动芯片有很大的差异，芯片初始化，写数据，写命令等等各个操作在细节上都非常不一样。

而对于调用这些函数接口的功能模块来说，它们是不管这些差异的，它们都是调用同一个接口，而具体的实现细节，则是根据传入的参数的类型，来决定这些接口具体对接哪一款屏幕，这样就可以不改变函数接口，而实现不同的屏幕对接。

在面向对象语言里面，简单工厂模式就是使用了编译时多态的特性。而在C语言里面，这个就是面向接口编程。

为什么要这样设计呢？主要是因为，在多层次的软件架构中，顶层的业务软件是不关心底层的工厂逻辑实现的，也就是说，不管你是初始化哪类型的LCD。

对于顶层软件来说，都应该只是初始化LCD，都应该要用同一个接口。而针对相同接口不同的功能实现，就需要用到工厂模式，把底层的实现逻辑封装起来了。

3 – 如何使用简单工厂模式？

在嵌入式软件开发中如何使用简单工厂模式？话不多说，直接编写一个例程来说明如何在嵌入式软件中使用简单工厂模式。

1、还是以上面对接不同的RGB-LCD为例，先看看整个例程架构，lcd_module.h是对lcd模组的抽象，lcd_module主要是同一家工厂，根据不同的lcd类型来生产lcd，而lcd_module_a和lcd_module_b是分别两种不同的LCD，如下图所示。

编辑：黄飞