设计模式之工厂模式小结：简单工厂，工厂方法，抽象工厂

1、本质

三个设计模式名字中都含有“工厂”二字，其含义是使用工厂（一个或一系列方法）去生产产品（一个或一系列类的实例）。另外，有时候，我们常常会将生产产品的一个或一系列方法封装到一个类中，我习惯把这个类叫做“工厂类”；而被实例化的类称作“产品类”。

2 、简单工厂

工厂类（SimpleFactory）拥有一个工厂方法（create），接受了一个参数，通过不同的参数实例化不同的产品类。
如下边UML类图所示为简单工厂。　

简单工厂

优点：
很明显，简单工厂的特点就是“简单粗暴”，通过一个含参的工厂方法，我们可以实例化任何产品类，
缺点：
（1）任何”东西“的子类都可以被生产，负担太重。当所要生产产品种类非常多时，工厂方法的代码量可能会很庞大。
（2）在遵循开闭原则（对拓展开放，对修改关闭）的条件下，简单工厂对于增加新的产品，无能为力。因为增加新产品只能通过修改工厂方法来实现。
工厂方法正好可以解决简单工厂的这两个缺点。

3、 工厂方法

工厂方法是针对每一种产品提供一个工厂类。通过不同的工厂实例来创建不同的产品实例。
　　如下边UML类图所示为工厂方法。

工厂方法

优点：
（1）工厂方法模式就很好的减轻了工厂类的负担，把某一类/某一种东西交由一个工厂生产；（对应简单工厂的缺点1）
（2）同时增加某一类”东西“并不需要修改工厂类，只需要添加生产这类”东西“的工厂即可，使得工厂类符合开放-封闭原则。
缺点：
（1）相比简单工厂，实现略复杂。
（2）对于某些可以形成产品族的情况处理比较复杂。
对于缺点（2），我们可以借用抽象工厂来实现。

4 、抽象工厂

抽象工厂是应对产品族概念的。
　　例如，汽车可以分为轿车、SUV、MPV等，也分为奔驰、宝马等。我们可以将奔驰的所有车看作是一个产品族，而将宝马的所有车看作是另一个产品族。分别对应两个工厂，一个是奔驰的工厂，另一个是宝马的工厂。与工厂方法不同，奔驰的工厂不只是生产具体的某一个产品，而是一族产品（奔驰轿车、奔驰SUV、奔驰MPV）。“抽象工厂”的“抽象”指的是就是这个意思。
　　上边的工厂方法模式是一种极端情况的抽象工厂模式（即只生产一种产品的抽象工厂模式），而抽象工厂模式可以看成是工厂方法模式的一种推广。
　　如下边UML类图所示为抽象工厂。

image.png

优点：针对产品族；
缺点：针对产品族。
所以，只有对应产品族的情况下，才需要使用抽象工厂模式。

5、 区别

1、简单工厂 ： 用来生产同一等级结构中的任意产品。（不支持拓展增加产品）
2、工厂方法 ：用来生产同一等级结构中的固定产品。（支持拓展增加产品）
3、抽象工厂 ：用来生产不同产品族的全部产品。（不支持拓展增加产品；支持增加产品族）

6 、注意事项

1、工厂类常常采用单例模式（Singleton）。
2、工厂类拥有基类（定义共同接口），基类可以为纯虚类，也可以定义缺省方法。
3、对于工厂方法和抽象工厂，基类中的生产产品的函数常常为虚函数，以实现动态绑定。
4、调用工厂方法的函数通常采用工厂实现的指针和引用作为形参，以便根据不同的工厂实参调用不同的工厂方法。