C++设计模式之简单工厂模式详解

       前面的文章C++设计模式之单例模式详解（懒汉模式、饿汉模式、双重锁）讲了设计模式中最简单的单例模式，有需要的可以点击链接去看看，用C++详细的实现了单例模式包括懒汉式、饿汉式、双重锁等方式。今天讲讲另外一种简单的设计模式：简单工厂模式。

        在实际的工作场景中，程序员写的代码实现基本功能仅仅是第一步，更重要的是代码的可维护性、可复用性和灵活性。对于C++程序员，我们要想的如何利用面向对象的编程思想，用好C++的三大特性（封装、继承和多态）来写出符合要求的代码，这点需要我们在实际工作中不断思考、探索。下面具体讲讲今天的主题：简单工厂模式，说白了就是先给出一个基类，然后利用多态实现几个派生类实现不同的操作，另外再设置一个单独的工厂类来做创造具体实例的过程，这样如果需要新增功能，只需在工厂类中添加语句，并新衍生一个派生类即可，减少了代码的复用，对于修改也不会影响到其他的操作，灵活性强。talk is cheap,show me your code：

#include

using namespace std;
/*简单工厂模式（工厂类中作判断）：先有一个抽象类（父类），然后子类继承父类并重写虚函数，最后再有一个工厂类，根据传入类型返回不同类型的对象*/

enum CTYPE{huawei,xiaomi,vivo,oppo};//枚举

class Phone {//父类
public:
	virtual void func() = 0;//纯虚函数（抽象类，不能实例化对象，子类如果不重写虚函数，也是抽象类）
};

class HUAWEI :public Phone {
public:
	void func()//重写虚函数（必须返回类型、函数名、参数列表与父类虚函数一模一样）
	{
		cout << "生产华为手机" << endl;
	}
};

class XIAOMI :public Phone {
public:
	void func()//重写虚函数（必须返回类型、函数名、参数列表与父类虚函数一模一样）
	{
		cout << "生产小米手机" << endl;
	}
};

class OPPO :public Phone {
public:
	void func()//重写虚函数（必须返回类型、函数名、参数列表与父类虚函数一模一样）
	{
		cout << "生产oppo手机" << endl;
	}
};

class VIVO:public Phone {
public:
	void func()//重写虚函数（必须返回类型、函数名、参数列表与父类虚函数一模一样）
	{
		cout << "生产vivo手机" << endl;
	}
};

class Factory {
	//工厂类(简单工厂违背了开放封闭原则，扩展需要修改工厂类)
public:
	Phone* get_phone(enum CTYPE type)
	{
        //根据传入的符号实例化不同的对象
		switch (type)
		{
		case huawei:
			return new HUAWEI();
			break;
		case xiaomi:
			return new XIAOMI();
			break;
		case vivo:
			return new VIVO();
			break;
		case oppo:
			return new OPPO();
			break;
		default:
			return nullptr;
			break;
		}
	}
};

//操作类
class Operation {
private:
	int numberA;
	int numberB;//两个私有数据

public:
	//四个公有方法来设置和获取数据
	int getNumberA()
	{
		return numberA;
	}
	void setNumberA(int value)
	{
		numberA=value;
	}

	int getNumberB()
	{
		return numberB;
	}
	void setNumberB(int value)
	{
		numberB = value;
	}


	virtual int getresult() = 0;//纯虚函数
};

//加法类
class Add :public Operation {
public:
	int getresult() 
	{
		return  getNumberA()+ getNumberB();
	}
};

//减法类
class Sub:public Operation {
public:
	int getresult()
	{
		return  getNumberA() - getNumberB();
	}
};

//除法类
class Div :public Operation {
public:
	int getresult()
	{
		if (getNumberB() == 0)
		{
			cout << "除数不能为0" << endl;
			return 0;
		}
		return  getNumberA()/getNumberB();
	}
};

//乘法类
class Prod :public Operation {
public:
	int getresult()
	{
		return  getNumberA() * getNumberB();
	}
};

//用一个单独的类来做这个创造实例的过程，这就是工厂（简单工厂不符合开放封闭原则，破坏了对修改关闭的原则）
class Factoryoper {
public:
	Operation* getresult(char c)
	{
		switch (c)
		{
		case '+':
			return new Add();
		case '-':
			return new Sub();
		case '/':
			return new Div();
		case '*':
			return new Prod();
		default:
			return nullptr;
			break;
		}
	}
};



int main()
{
	Factory F;
	//根据传入的参数不同，生成不同的对象，调用不同的方法（像工厂一样）
	Phone* xm = F.get_phone(xiaomi);
	xm->func();

	Phone* hw = F.get_phone(huawei);
	hw->func();

	Phone* vo = F.get_phone(vivo);
	vo->func();

	Phone* op = F.get_phone(oppo);
	op->func();

	//根据传入的参数不同，生成不同的对象，调用不同的方法（像工厂一样）
	Factoryoper Foper;
	Operation* add = Foper.getresult('+'); 
	add->setNumberA(10);
	add->setNumberB(20);
	int res=add->getresult();
	cout << res << endl;

	Operation* div = Foper.getresult('/');
	div->setNumberA(30);
	div->setNumberB(15);
	cout << div->getresult() << endl;

	Operation* prod = Foper.getresult('*');
	prod->setNumberA(15);
	prod->setNumberB(20);
	cout << prod->getresult() << endl;
	
	system("pause");
	return 0;
}

       以上代码实现了两个不同的简单工厂案例，上面注释中添加了一个关于虚函数相关的注意事项，主要是提醒自己。简单工厂模式存在的最主要问题是不符合开放封闭的原则，因为如果增加新的实例，需要在工厂类中修改才行，违背了对修改关闭的原则。下期会介绍另外一种设计模式：工厂方法模式，它将实例化的过程下放到客户端去，这样就能解决简单工厂违背设计原则的问题了。

       好了，今天的就到这里，欢迎大家交流指正。