C++简单工厂模式

什么是简单工厂模式？

1. 简单工厂模式属于创造型模式，而工厂就是负责生产和创造的，顾名思义。
2. 建立对象的类就如一个工厂，而需要被建立的对象就是一个个产品；在工厂中加工产品，使用产品的人，不用在乎产品是如何生产出来的。从软件开发的角度来说，这样就有效的降低了模块之间的耦合。

简单工厂模式解决了什么问题？

1. 客户不用关心工厂内部的构造手段，减小了客户使用代码的出错率。这里的客户表示的是使用你代码的人，当然你自己就是使用别人代码的人。
2. 代码赋予结构性，减小了后期开发和维护难度。

简单工厂模式应用场景举例

1. 一个软件系统提供了多个外观不同的按钮，它们都继承于按钮类，客户希望在使用这些按钮的时候，希望使用以下三个步骤来得到：

• 调用工厂给出的创建方法；
• 传入目标按钮对应的参数；
• 返回目标按钮对象。

上述流程使客户使用该接口时非常方便。

分析如何构造简单工厂模式？

1. 有一个可以统一对外输出产品的工厂类(Factory)，并且该类提供了一个所有产品的统一构造方法，该方法要求传入目标产品对应的参数，返回的是目标产品对象；
2. 一个抽象的产品类(Product)；
3. 多个具体的产品类(ProductA,ProductB…)，继承于抽象的产品类。

简单工厂模式的类图

简单工厂模式的代码示例

#include<iostream>
#include<memory>

//工厂创造具体产品时输入的参数
typedef enum   
{
    A,B
}ProductType;


//抽象产品类
class Product
{
    public:
        Product(){std::cout<<"Product constructor"<<std::endl;};
        ~Product(){std::cout<<"Product destructor"<<std::endl;};
        virtual void produce()const{};

};

//具体产品A
class ProductA:public Product
{
    public:
        ProductA(){std::cout<<"ProductA constructor"<<std::endl;};
        ~ProductA(){std::cout<<"ProductA destructor"<<std::endl;};
        void produce()const 
        {
            std::cout<<"我是产品 A"<<std::endl;
        }
};

//具体产品B
class ProductB:public Product
{
    public:
        ProductB(){std::cout<<"ProductB constructor"<<std::endl;};
        ~ProductB(){std::cout<<"ProductB destructor"<<std::endl;};
        void produce()const 
        {
            std::cout<<"我是产品 B"<<std::endl;
        }
};

//工厂类
class Factory
{
    public:
        Factory(){std::cout<<"Factory constructor"<<std::endl;};
        ~Factory(){std::cout<<"Factory destructor"<<std::endl;};

        std::shared_ptr<Product> CreateProduct(ProductType type)//面向客户的方法，生产对应的产品只需要输入对应的产品类型即可返回（生成）对应的产品
        {
            switch (type)
            {
            case A:
                return std::make_shared<ProductA>();
                break;
            case B:
                return std::make_shared<ProductB>();
                break;
            default:
                return nullptr;
                break;
            }
        }
    
};

简单工厂模式的使用步骤和示例

1. 构建工厂
2. 构建抽象产品
3. 了解具体产品
4. 生产具体产品
5. 投入使用

• 示例

//
ProductType WeNeedProtductA(){return ProductType::A;};
ProductType WeNeedProtductB(){return ProductType::B;};

int main(int argc, char const *argv[])
{
    //使用步骤1：构建工厂
    Factory factory;

    //使用步骤2：构建抽象产品(客户具体需要什么产品还不知道)
    std::shared_ptr<Product>product;

    //使用步骤3：客户打电话询问得知需要A类产品
    ProductType product_type = WeNeedProtductA();

    //使用步骤4：已经确定需要的具体产品，开始生产
    product = factory.CreateProduct(static_cast<ProductType>(product_type));

    //使用步骤5：客户已经得到想要的产品，开始投入使用
    product->produce();

    return 0;
}

简单工厂模式的使用示例输出

Factory constructor
Product constructor
ProductA constructor
我是产品 A
ProductA destructor
Product destructor
Factory destructor

附录

示例代码仓库