C++设计模式-简单工厂模式

原创设计模式 2021年10月15日 06:18 夏至未至 1325

当前内容 5114 字，在路上，马上到，马上到

### 目录
[TOC]
### 工厂模式介绍
#### 实现方式
工厂模式有 3 种不同的实现
1. 简单工厂模式
2. 工厂方法模式
3. 抽象工厂模式

#### 何为简单工厂
> 把被创建的对象称为`产品`，把创建产品的类称为`工厂`。

如果要创建的产品不多，只要一个工厂类就可以完成，这种模式叫简单工厂模式，在简单工厂模式中创建实例的方法通常为静态（static）方法，因此简单工厂模式（Simple Factory Pattern）又叫作静态工厂方法模式（Static Factory Method Pattern）。

#### 为何要用简单工厂
定义一个工厂类，它可以根据入参的不同，返回不同类的实例，被创建的实例通常都`具有共同的父类`。

#### 如何实现简单工厂
如下三步：
1. 将需要创建的各种不同对象的相关代码封装到不同的类中，这些类称为具体产品类
2. 将它们公共的代码进行抽象和提取后封装在一个抽象产品类，每一个具体产品类都是抽象产品类的子类
3. 提供一个工厂类用于创建各种产品，工厂类中提供一个创建产品的工厂方法，该方法可以根据所传入的参数不同创建不同的具体产品对象

#### 何时使用简单工厂：
在以下情况下可以考虑使用简单工厂模式：
1. `工厂类负责创建的对象比较少`，由于创建的对象较少，不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂。
2. 客户端只知道传入工厂类的参数，`对于如何创建对象并不关心`。

##### 生活使用举例
不同工厂生产不同的产品：比如不同的球类工厂生产不同的球类。
##### 软件使用举例
1. 日志管理器：记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等，用户可以选择记录日志到什么地方。
2. 数据库访问，当用户不知道最后系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时。

### 模式特点
#### 优点
1. 工厂类包含必要的逻辑判断，可以决定在什么时候创建哪一个产品的实例。
2. 客户端无需知道所创建具体产品的类名，只需知道参数即可。

#### 缺点
1. 简单工厂模式的工厂类单一，负责所有产品的创建，职责过重，一旦异常，整个系统将受影响。且工厂类代码会非常臃肿，违背高聚合原则。
2. 系统扩展困难，一旦增加新产品不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，可能造成逻辑过于复杂
3. 简单工厂模式使用了 static 工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

### 模式角色类
#### 抽象产品类
Product：是简单工厂创建的所有对象的父类，负责描述所有实例共有的公共接口。
#### 具体产品类
ConcreteProduct：抽象产品的派生类，包含具体产品特有的实现方法，是简单工厂模式的创建目标。
#### 简单工厂类
SimpleFactory：根据客户提供的具体产品参数，创建具体产品实例

### 实操代码
#### 伪代码
    // 抽象产品类
    class AbstractProduct
    {
    public:
    	//抽象方法：
    };
 
    //具体产品类
    class ConcreteProduct :public AbstractProduct
    {
    public:
    	//具体实现方法
    };

// 简单工厂
    class SimpleFactory
    {
    public:
    	AbstractProduct createProduct(string productName)
    	{
    		AbstractProduct pro = NULL;
    		if (productName == "ProductA"){
    			pro = new ProductA();
    		} else if (productName == "ProductB"){
    			pro = new ProductB();
    		}
    		...
    	}
    };

#### 实际代码
    #include<iostream>
    
    //定义抽象产品类
    class AbstractBallProduct
    {
    public:
        // default 自动生成函数体
        virtual ~AbstractBallProduct() = default;
    
        //定义抽象方法：
        // 产品名称
        virtual void productName() = 0;
        // 产品介绍
        virtual void productIntroduction() = 0;
    
    protected:
        AbstractBallProduct() = default;
    };
    
    //定义具体产品类
    //具体产品类 Basketball
    class Basketball :public AbstractBallProduct
    {
    public:
        Basketball() {
            std::cout << "篮球产品制造" << std::endl;
        }
    
        ~Basketball() {
            std::cout << "篮球产品销毁" << std::endl;
        }
    
        void productName() {
            std::cout << "小篮" << std::endl;
        }
    
        void productIntroduction() {
            std::cout << "这是一个蓝色的篮球" << std::endl;
        }
    };
    
    //具体产品类 Football
    class Football :public AbstractBallProduct
    {
    public:
        Football() {
            std::cout << "足球产品制造" << std::endl;
        }
    
        ~Football() {
            std::cout << "足球产品销毁" << std::endl;
        }
    
        void productName() {
            std::cout << "足球" << std::endl;
        }
    
        void productIntroduction() {
            std::cout << "这是一个白色的足球" << std::endl;
        }
    };
    
    //具体产品类 Volleyball
    class Volleyball :public AbstractBallProduct
    {
    public:
        Volleyball() {
            std::cout << "排球产品制造" << std::endl;
        }
    
        ~Volleyball() {
            std::cout << "排球产品销毁" << std::endl;
        }
    
        void productName() {
            std::cout << "小排" << std::endl;
        }
    
        void productIntroduction() {
            std::cout << "这是也给紫色的排球" << std::endl;
        }
    };
    
    // 定义简单工厂类
    // 定义简单工厂类和工厂方法
    class SimpleFactory
    {
    public:
        // 1. 静态工厂方法，类外直接访问
        // 2. 通过入参决定创建什么产品
        static AbstractBallProduct* createProduct(const int productType)
        {
            AbstractBallProduct* pro = nullptr;
            if (productType == 0) {
                pro = new Basketball();
            } else if (productType == 1) {
                pro = new Football();
            } else if (productType == 2) {
                pro = new Volleyball();
            }
            return pro;
        }
    };
    
    // 简单工厂测试
    int main() {
        //定义工厂类对象
        AbstractBallProduct* product = nullptr;
        product = SimpleFactory::createProduct(0);
        product->productName();
        product->productIntroduction();
        delete product;
    
        std::cout << std::endl;
    
        product = SimpleFactory::createProduct(1);
        product->productName();
        product->productIntroduction();
        delete product;
    
        std::cout << std::endl;
    
        product = SimpleFactory::createProduct(2);
        product->productName();
        product->productIntroduction();
        delete product;
    
        getchar();
        return 0;
    }
#### 输出
    篮球产品制造
    小篮
    这是一个蓝色的篮球
    篮球产品销毁
    
    足球产品制造
    足球
    这是一个白色的足球
    足球产品销毁
    
    排球产品制造
    小排
    这是也给紫色的排球
    排球产品销毁

本文标题： C++设计模式-简单工厂模式

本文作者：夏至未至

发布时间： 2021年10月15日 06:18

最近更新： 2022年2月26日 13:49

原文链接：

许可协议：署名-非商业性-禁止演绎 4.0 国际(CC BY-NC-ND 4.0)

请按协议转载并保留原文链接及作者

设计模式(25) 简单工厂模式(1)

评论列表 (0条)

查看更多评论

码到城攻以码平川-码到城攻

请可爱的你登录后回复

评论列表 (0条)