C++设计模式——简单工厂、工厂方法、抽象工厂

工厂模式

首先要了解的就是工厂模式是啥，在工厂模式中，开发者是消费者，他们不用知道产品的生产细节，生产细节全在工厂中实现就是工厂模式。

而整个工厂模式有三种：简单工厂、工厂方法、抽象工厂

假设我们有宝马BWM以及奥迪Audi及其系列产品，那么我们就从这些产品的生产来说明这三种工厂的区别：

//系列产品1
class Car
{
public:
	Car(string name) :name_(name) {}
	virtual void show() = 0;
protected:
	string name_;
};

class BWM :public Car
{
public:
	BWM(string name) :Car(name) {}

	void show()
	{
		cout << "get a BWM car" << endl;
	}
};

class Audi :public Car
{
public:
	Audi(string name) :Car(name) {}

	void show()
	{
		cout << "get a Audi car" << endl;
	}
};

//系列产品2
class Light
{
public:
	virtual void show() = 0;
};

class BWMLight :public Light
{
public:
	void show() { cout << "BWM Light" << endl; }
};

class AudiLight :public Light
{
public:
	void show() { cout << "Audi Light" << endl; }
};

enum CarType
{
	BWM_CAR,AUDI
};

简单工厂

简单工厂是工厂模式中最为复杂的，其将多个不同产品的实现全都封装在工厂中：

class SimpleFactory
{
public:
	Car* create_car(CarType type,string name)
	{
		switch (type)
		{
		case BWM_CAR:
			return new BWM(name);
			break;
		case AUDI:
			return new Audi(name);
			break;
		default:
			cerr << "error!" << endl;
			break;
		}
		return nullptr;
	}
};

int main()
{
	shared_ptr<SimpleFactory> factory(new SimpleFactory());
	shared_ptr<Car> p1(factory->create_car(BWM_CAR, "x1"));
	p1->show();
}

可以看到，其实简单工厂是违反了设计模式中的开闭原则，如果我们要增加一个汽车选项奔驰BENZ，那么我们不得不去修改create_car这个函数，而频繁的修改这对原来的代码是要进行修改的，而不是在原有的基础上增加，这是不好的。

而且简单工厂任务是否太多呢？一个工厂又生产奥迪又生产宝马，这根我们现实中往往不是一样的。可以说，简单工厂很方便，但是不适用于大型项目。

工厂方法

这样，工厂方法就营运而生了，针对不同的产品设计不同的生产工厂，通过增加新的子类的方式来增加新产品：

class Factory
{
public:
	virtual Car* creatr_car(string name) = 0;
};

class BWMFactory :public Factory
{
public:
	Car* create_car(string name)
	{
		return new BWM(name);
	}
};

class AudiFactory :public Factory
{
public:
	Car* create_car(string name)
	{
		return new Audi(name);
	}
};

抽象工厂

可以看到，工厂模式是针对单一产品生产中的一件神器，但是对于产品簇呢？宝马工厂不应该还可以生产宝马汽车所需要的零配件么？所以就需要抽象工厂了，抽象工厂可以在抽象基类中指定产品中的关系，而在具体子类中去实现细节：

class AbstractFactory
{
public:
	virtual Car* creatr_car(string name) = 0;
	virtual Light* create_light() = 0;
};

class BWMFactory :public AbstractFactory
{
public:
	Car* create_car(string name)
	{
		return new BWM(name);
	}

	Light* create_light()
	{
		return new BWMLight();
	}
};

class AudiFactory :public AbstractFactory
{
public:
	Car* create_car(string name)
	{
		return new Audi(name);
	}

	Light* create_light()
	{
		return new AudiLight();
	}
};

参考文献

[1] 施磊．C++高级．图论科技.2020.7．