C++简单工厂模式

    xiaoxiao2023-06-27  168

    简述

    简单工厂模式(Simple Factory Pattern)又叫做静态工厂方法模式(Static Factory Method Pattern),属于创建型模式。简单工厂模式的实质是由一个工厂类根据传入的参数,动态决定应该创建哪一个产品类的实例。

    值得注意的是,简单工厂模式并不属于 23 种 GoF 设计模式之一。它是工厂模式家族中最简单实用的模式,可以理解为是不同工厂模式的一个特殊实现。

    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


    UML 结构图:

    工厂(Factory):整个模式的核心,负责实现创建所有实例的内部逻辑。抽象产品(Product):所有具体产品的父类,负责描述所有实例所共有的公共接口。具体产品(ConcreteProduct):最终创建的具体产品

    优缺点


    优点:

    工厂类包含了必要的逻辑判断,根据指定的信息来创建对应的产品。客户端仅负责“消费”产品即可,实现了对象创建和使用的分离。客户端无需关心具体产品如何创建与组织,仅需知道具体产品所对应的参数即可,可以在一定程度减少使用者的记忆量。

    缺点:

    由于工厂类集中了所有产品的创建逻辑(违反了高内聚责任分配原则),职责过重,一旦无法正常工作,整个系统都将受到影响。一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑,在产品类型较多时,有可能造成工厂逻辑过于复杂,不利于系统的扩展和维护。

    这些缺点在 C++工厂方法模式 中得到了一定的克服。

    适用场景


    工厂类负责创建的对象比较少(不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂)。客户端仅需知道传入工厂类的参数,对于如何创建对象(逻辑)不关心。

    PS: 由于简单工厂很容易违反高内聚责任分配原则,因此一般只在很简单的情况下应用。

    案例分析


    BBA - 奔驰、宝马、奥迪

    互联网行业有三巨头 BAT,汽车界也有三大豪门 BBA - 奔驰、宝马、奥迪。他们是驰名世界的汽车企业,也被认为是高档汽车生产的先导,最可怕的是均属于德国制造。奔驰优雅稳重、宝马操控感强、奥迪大气,更是官车的代表。。。“坐奔驰,开宝马”,足以说明一切。在国内,BBA 大受欢迎,对很多人来说,不仅是代步工具,更是身份的象征。

    车再好,也需要在工厂中加工生产,来一起看看简单工厂模式吧!

    代码实现


    创建抽象产品

    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

    模型有了,来创建一些具体的汽车:

    // 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

    要生产汽车,需要有相应的工厂:

    // factory.h #ifndef FACTORY_H #define FACTORY_H #include "concrete_product.h" // 工厂 class Factory { public: enum CAR_TYPE { BENZ_CAR, // 奔驰汽车 BMW_CAR, // 宝马汽车 AUDI_CAR // 奥迪汽车 }; // 生产汽车 ICar* CreateCar(CAR_TYPE type) { ICar *pCar = NULL; switch(type) { case CAR_TYPE::BENZ_CAR: pCar = new BenzCar(); // 奔驰汽车 break; case CAR_TYPE::BMW_CAR: pCar = new BmwCar(); // 宝马汽车 break; case CAR_TYPE::AUDI_CAR: pCar = new AudiCar(); // 奥迪汽车 break; default: break; } return pCar; } }; #endif // FACTORY_H

    这样以来,工厂就可以根据汽车类型来生产对应的汽车了。

    创建客户端

    当一切准备就绪,就可以实现客户端了:

    // main.cpp #include "factory.h" #include "product.h" #include <iostream> #ifndef SAFE_DELETE #define SAFE_DELETE(p) { if(p){delete(p); (p)=NULL;} } #endif int main() { // 工厂 Factory *pFactory = new Factory(); // 奔驰汽车 ICar *pCar = pFactory->CreateCar(Factory::BENZ_CAR); cout << pCar->Name() << endl; SAFE_DELETE(pCar); // 宝马汽车 pCar = pFactory->CreateCar(Factory::BMW_CAR); cout << pCar->Name() << endl; SAFE_DELETE(pCar); // 奥迪汽车 pCar = pFactory->CreateCar(Factory::AUDI_CAR); cout << pCar->Name() << endl; SAFE_DELETE(pCar); getchar(); return 0; }

    输出如下:

    Benz Car Bmw Car Audi Car

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