简述

工厂方法模式（Factory Method Pattern）是一种常用的对象创建型设计模式，此模式的核心思想是封装类中不变的部分，提取其中个性化善变的部分为独立类，通过依赖注入以达到解耦、复用以及方便后期维护拓展的目的。

简述模式结构优缺点适用场景案例分析代码实现

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模式结构

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UML 结构图：

抽象工厂（Factory）：是工厂方法模式的核心，与应用程序无关。任何在模式中创建的对象的工厂类必须实现这个接口。具体工厂（ConcreteFactory）：实现抽象工厂接口的具体工厂类，包含与应用程序密切相关的逻辑，并且被应用程序调用以创建产品对象。抽象产品（Product）：所创建对象的基类，也就是具体产品的共同父类或共同拥有的接口。具体产品（ConcreteProduct）：实现了抽象产品角色所定义的接口。某具体产品有专门的具体工厂创建，它们之间往往一一对应。

优缺点

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优点:

克服了简单工厂模式违背开放-封闭原则的缺点，又保留了封装对象创建过程的优点，降低客户端和工厂的耦合性。所以说，“工厂方法模式”是“简单工厂模式”的进一步抽象和推广。

缺点:

每增加一个产品，相应的也要增加一个子工厂，加大了额外的开发量。

适用场景

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对于某个产品，调用者清楚地知道应该使用哪个具体工厂服务，实例化该具体工厂，生产出具体的产品来。只是需要一种产品，而不想知道也不需要知道究竟是哪个工厂生产的，即最终选用哪个具体工厂的决定权在生产者一方，它们根据当前系统的情况来实例化一个具体的工厂返回给使用者，而这个决策过程对于使用者来说是透明的。

案例分析

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工厂模式基本和简单工厂模式差不多，简单工厂模式 - 在产品子类添加时，需要添加一个判断分支，这违背了开放-封闭原则。因此，工厂模式就是为了解决这个问题而产生的。

所以，对于 简单工厂模式 一节中的 BBA 来说，要分别由对应的工厂来生产。

代码实现

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创建抽象产品

在我们的示例中，需要有一个汽车产品 - ICar：

// product.h #ifndef PRODUCT_H #define PRODUCT_H #include <string> using namespace std; // 汽车接口 class ICar { public: virtual string Name() = 0; // 汽车名称 }; #endif // PRODUCT_H

创建具体产品

有了抽象产品，继续为其创建一些具体的产品：

// concrete_product.h #ifndef CONCRETE_PRODUCT_H #define CONCRETE_PRODUCT_H #include "product.h" // 奔驰汽车 class BenzCar : public ICar { public: string Name() { return "Benz Car"; } }; // 宝马汽车 class BmwCar : public ICar { public: string Name() { return "Bmw Car"; } }; // 奥迪汽车 class AudiCar : public ICar { public: string Name() { return "Audi Car"; } }; #endif // CONCRETE_PRODUCT_H

创建工厂

产品有了，当然要有相应的工厂来生产，但在这之前，需要一个抽象工厂：

// factory.h #ifndef FACTORY_H #define FACTORY_H #include "product.h" // 工厂接口 class AFactory { public: virtual ICar* CreateCar() = 0; // 生产汽车 }; #endif // FACTORY_H

创建具体工厂

为每个制造商创建对应的的工厂：

// concrete_factory.h #ifndef CONCRETE_FACTORY_H #define CONCRETE_FACTORY_H #include "factory.h" #include "concrete_product.h" // 奔驰工厂 class BenzFactory : public AFactory { public: ICar* CreateCar() { return new BenzCar(); } }; // 宝马工厂 class BmwFactory : public AFactory { public: ICar* CreateCar() { return new BmwCar(); } }; // 奥迪工厂 class AudiFactory : public AFactory { public: ICar* CreateCar() { return new AudiCar(); } }; #endif // CONCRETE_FACTORY_H

这样以来，每个工厂只负责生产自己的产品。

创建客户端

当一切准备就绪，就可以实现客户端了：

// main.cpp #include "concrete_factory.h" #include "product.h" #include <iostream> #ifndef SAFE_DELETE #define SAFE_DELETE(p) { if(p){delete(p); (p)=NULL;} } #endif int main() { // 奔驰 AFactory *pFactory = new BenzFactory(); ICar *pCar = pFactory->CreateCar(); cout << "Benz factory: " << pCar->Name() << endl; SAFE_DELETE(pCar); SAFE_DELETE(pFactory); // 宝马 pFactory = new BmwFactory(); pCar = pFactory->CreateCar(); cout << "Bmw factory: " << pCar->Name() << endl; SAFE_DELETE(pCar); SAFE_DELETE(pFactory); // 奥迪 pFactory = new AudiFactory(); pCar = pFactory->CreateCar(); cout << "Audi factory: " << pCar->Name() << endl; SAFE_DELETE(pCar); SAFE_DELETE(pFactory); getchar(); return 0; }

输出如下：

Benz factory: Benz Car Bmw factory: Bmw Car Audi factory: Audi Car