结合项目阐述 设计模式：单例、工厂、观察者、代理

原文链接：https://download.csdn.net/blog/column/12433305/133862792#_1613

1、工厂模式应用

C++17及之后可编译

/*日志落地模块的实现
    1.抽象落地基类
    2.派生子类（根据不同落地方向进行派生）
    3.使用工厂模式进行创建与表示的分离
*/

#ifndef __M_SINK_H__
#define __M_SINK_H__

//#include "util.hpp"
#include <memory>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <cassert>

#include <filesystem>
#include <iostream>


namespace lgrlog
{
    class LogSink
    {
    public:
        //ptr有什么用？
        //ptr是一个智能指针，可以自动管理对象生命周期，不需要手动释放
        //ptr是一个父类指针，可以指向子类对象，但是不能调用子类独有接口，只能调用父类接口，所以这里创建的是LogSink的智能指针
        using ptr = std::shared_ptr<LogSink>;// 定义智能指针类型(用强指针类型)
        // 日志落地接口
        LogSink() {}
        virtual ~LogSink() {}
        virtual void log(const char* data, size_t len) = 0;
    };
    // 落地方向类型1：标准输出(控制台)
    class StdoutSink : public LogSink
    {
    public:
        // 将日志写入到标准输出
        void log(const char* data, size_t len) override
        {
            std::cout.write(data, len);
        }
    };
    // 落地方向类型2：指定文件
    class FileSink : public LogSink
    {
    public:
        // 构造时传入文件名，并打开文件，将操作句柄管理起来
        FileSink(const std::string& pathname) :_pathname(pathname)
        {
            // 1.创建日志文件所在的目录
            //util::File::createDirectory(util::File::path(pathname));
            //util::File::createDirectory(util::File::path(pathname));
            std::filesystem::path path(pathname);
            if (!std::filesystem::exists(path.parent_path()))
            {
                std::filesystem::create_directories(path.parent_path());
            }
            // 2.创建并打开日志文件
            _ofs.open(_pathname, std::ios::binary | std::ios::app);
            assert(_ofs.is_open());
        }
        // 将日志写入到指定文件
        void log(const char* data, size_t len) override
        {
            _ofs.write(data, len);
            assert(_ofs.good());
        }
    private:
        std::string _pathname;
        std::ofstream _ofs;
    };
    // 落地方向类型3：滚动文件（以大小进行滚动）
    class RollBySizeSink : public LogSink
    {
    public:
        // 构造时传入文件名，并打开文件，将操作句柄管理起来
        RollBySizeSink(const std::string& basename, size_t max_size)
            :_basename(basename), _max_fsize(max_size), _cur_fsize(0), _name_count(0)
        {
            std::string pathname = createNewFile();
            // 1.创建日志文件所在的目录
            //util::File::createDirectory(util::File::path(pathname));
            std::filesystem::path path(pathname);
            if (!std::filesystem::exists(path.parent_path()))
            {
                std::filesystem::create_directories(path.parent_path());
            }
            // 2.创建并打开日志文件
            _ofs.open(pathname, std::ios::binary | std::ios::app);
            assert(_ofs.is_open());
        }
        // 将日志写入到标准输出--写入时判断文件大小，超过最大大小就要切换文件
        void log(const char* data, size_t len) override
        {
            if (_cur_fsize >= _max_fsize)
            {
                _ofs.close();
                std::string pathname = createNewFile();
                _ofs.open(pathname, std::ios::binary | std::ios::app);
                assert(_ofs.is_open());
                _cur_fsize = 0;
            }
            _ofs.write(data, len);
            assert(_ofs.good());
            _cur_fsize += len;
        }
    private:
        // 进行大小判断，超过指定大小则创建新文件
        std::string createNewFile()
        {
            // 获取系统时间，以时间构造文件扩展名
            //time_t t = util::Date::now();
            //struct tm lt;
            //localtime_r(&t, &lt);
            std::stringstream filename;
            filename << _basename;
            /*filename << lt.tm_year + 1900;
            filename << lt.tm_mon + 1;
            filename << lt.tm_mday;
            filename << lt.tm_hour;
            filename << lt.tm_min;
            filename << lt.tm_sec;*/
            filename << "-";
            filename << _name_count++;
            filename << ".log";
            return filename.str();
        }
    private:
        // 通过基础文件名 + 扩展文件名（以时间生成）组成一个实际的当前输出文件名
        size_t _name_count;
        std::string _basename;  // ./log/base-      ->      ./log/base-20250114110125.log
        std::ofstream _ofs;
        size_t _max_fsize;   // 记录最大大小，当前文件超过这个大小就要切换文件
        size_t _cur_fsize;   // 记录当前文件已经写入的数据大小
    };

    class SinkFactory
    {
    public:
        //SinkType: 落地方向 类型（继承自LogSink的3个派生类之一）
        //Args...: 构造函数参数类型
        template<typename SinkType, typename ...Args>
        static LogSink::ptr create(Args&& ...args)// 这里的Args...表示参数包，可以传入多个参数
        {
            //模式：工厂模式
            // 1.创建对象
            // 2.返回对象
            // 3.对象管理由工厂负责，不由调用者管理
            // 4.对象创建与表示分离  
            return std::make_shared<SinkType>(std::forward<Args>(args)...);
        }
    };
}


int main()
{
    // 1.1创建落地对象 
    //ptr是一个智能指针，可以自动管理对象生命周期，不需要手动释放
    //ptr是一个父类指针，可以指向子类对象，但是不能调用子类独有接口，只能调用父类接口，所以这里创建的是LogSink的智能指针
    lgrlog::LogSink::ptr sink = lgrlog::SinkFactory::create<lgrlog::StdoutSink>();
    // 1.2落地日志
    sink->log("hello world", 11);// 落地方向类型1：log标准输出
    
    // 2.1 创建另一个落地对象
    std::string filename = "./log/test.log";
    lgrlog::LogSink::ptr sink2 = lgrlog::SinkFactory::create<lgrlog::FileSink>(filename);
    // 2.2 落地日志
    sink2->log("hello world", 11);// 落地方向类型2：log指定到文件

    // 3.1 创建另一个落地对象
    lgrlog::LogSink::ptr sink3 = lgrlog::SinkFactory::create<lgrlog::RollBySizeSink>("./log/roll-by-size", 1024 * 1024);
    // 3.2 落地日志
    sink3->log("hello world", 11);// 落地方向类型3：滚动显示log

    return 0;
}

#endif

2、