工厂模式C++

用一个单独的类来做创造实例的过程，就是工厂。

简单工厂模式

简单工厂模式基本代码

#include 
using namespace std;

class AbstractProduct {
public:
    virtual ~AbstractProduct() {} 
    virtual void Operation() = 0;
};

class ProductA : public AbstractProduct {
public:
    void Operation() { cout << "ProductA" << endl; }
};

class ProductB : public AbstractProduct {
public:
    void Operation() { cout << "ProductB" << endl; }
};

class Factory {
public:
    AbstractProduct* createProduct(char product) {
        AbstractProduct* ap = NULL;
        switch(product) {
            case 'A': ap = new ProductA(); break;
            case 'B': ap = new ProductB(); break;
        }
        return ap;
    }
};

int main() {
    Factory* f = new Factory();
    AbstractProduct* apa = f->createProduct('A');
    apa->Operation();  // ProductA

    AbstractProduct* apb = f->createProduct('B');
    apb->Operation();  // ProductB

    delete apa;
    delete apb;
    delete f;

    return 0;
}

简单运算工厂

image

class OperationFactory {
public:
Operation createOperate(string operate) {
Operation oper = null;
switch (operate) {
case "+": oper = new OperationAdd(); break;
case "-": oper = new OperationSub(); break;
case "*": oper = new OperationMul(); break;
case "/": oper = new OperationDiv(); break;
}
return oper;
}
};

面向对象的编程，并不是类越多越好，类的划分是为了封装，但分类的基础是抽象，具有相同属性和功能的对象的抽象集合才是类。

工厂方法模式

工厂方法模式定义了一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到子类。

工厂方法模式结构图

image

工厂方法模式基本代码

#include 
using namespace std;

class Product {
public:
    virtual ~Product(){}
    virtual void Operation() = 0;
};

class ConcreteProductA : public Product {
public:
    void Operation() { cout << "ConcreteProductA" << endl; }
};

class ConcreteProductB : public Product {
public:
    void Operation() { cout << "ConcreteProductB" << endl; }
};

class Creator{
public:
    virtual Product* FactoryMethod() = 0;
    virtual ~Creator(){}
};

class ConcreteCreatorA : public Creator {
public:
    Product* FactoryMethod() { return new ConcreteProductA(); }
};

class ConcreteCreatorB : public Creator {
public:
    Product* FactoryMethod() { return new ConcreteProductB(); }
};

int main() {
    Creator* ca = new ConcreteCreatorA();
    Product* pa = ca->FactoryMethod();
    pa->Operation(); // ConcreteProductA

    Creator* cb = new ConcreteCreatorB();
    Product* pb = cb->FactoryMethod();
    pb->Operation(); // ConcreteProductB

    delete ca;
    delete pa;
    delete cb;
    delete pb;

    return 0;
}

把简单工厂模式中的工厂类抽象出一个接口，这个接口只有一个方法，就是创建抽象产品的工厂方法。然后所有的要生产具体类的工厂，就去实现这个接口，这样，一个简单工厂模式的工厂类，就变成了一个工厂抽象接口和多个具体生成对象的工厂。

image

这样整个工厂和产品体系就没有修改，而只是扩展，符合开放-封闭原则。

抽象工厂模式

抽象工厂模式是提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。

抽象工厂模式结构图

image

抽象工厂模式基本代码

#include 
using namespace std;

class AbstractProductA {
public:
    virtual ~AbstractProductA(){}
    virtual void Operation() = 0;
};

class ProductA1 : public AbstractProductA {
public:
    void Operation() {
        cout << "ProductA1" << endl;
    }
};

class ProductA2 : public AbstractProductA {
public:
    void Operation() {
        cout << "ProductA2" << endl;
    }
};

class AbstractProductB {
public:
    virtual ~AbstractProductB(){}
    virtual void Operation() = 0;
};

class ProductB1 : public AbstractProductB {
public:
    void Operation() {
        cout << "ProductB1" << endl;
    }
};

class ProductB2 : public AbstractProductB {
public:
    void Operation() {
        cout << "ProductB2" << endl;
    }
};


class AbstractFactory {
public:
    virtual AbstractProductA* CreateProductA() = 0;
    virtual AbstractProductB* CreateProductB() = 0;
    virtual ~AbstractFactory(){}
};

class ConcreteFactory1 : public AbstractFactory {
public:
    ProductA1* CreateProductA() {
        return new ProductA1();
    }
    ProductB1* CreateProductB() {
        return new ProductB1();
    }
};

class ConcreteFactory2 : public AbstractFactory {
public:
    ProductA2* CreateProductA() {
        return new ProductA2();
    }
    ProductB2* CreateProductB() {
        return new ProductB2();
    }
};

int main() {
    AbstractFactory* af1 = new ConcreteFactory1();
    // 具体工厂创建对应的具体产品
    AbstractProductA* apa1 = af1->CreateProductA();  // 工厂1创建产品A
    apa1->Operation();  // ProductA1

    AbstractProductB* apb1 = af1->CreateProductB();  // 工厂1创建产品B
    apb1->Operation();  // ProductB1

    AbstractFactory* af2 = new ConcreteFactory2();
    AbstractProductA* apa2 = af2->CreateProductA();  // 工厂2创建产品A
    apa2->Operation();  // ProductA2

    AbstractProductB* apb2 = af2->CreateProductB();  // 工厂2创建产品B
    apb2->Operation();  // ProductB2

    delete apa1;
    delete apa2;
    delete af1;
    delete apb1;
    delete apb2;
    delete af2;
    return 0;
}

抽象工厂函数的优缺点

优点：

• 易于交换产品系列，由于具体工厂类在一个应用中只需要在初始化的时候出现一次，这样就使得改变一个应用的具体工厂变得非常容易，只需要改变具体工厂即可使用不同的产品配置。
• 让具体的创建实例过程与客户端分离，客户端是通过它们的抽象接口操纵实例，产品的具体类名也被具体工厂实现分离，不会出现在客户代码中。

缺点：增加新的产品时需要改动多处代码。