5分钟学设计模式：简单工厂与美食街的不期而遇

news2024/11/28 21:55:31

大家好，我是知微。

写代码好几年，是不是还纠结于这些问题：

面对一堆if-else，代码越写越长，维护起来比攀登珠穆朗玛峰还难
每次只敢小心翼翼改个小功能，生怕程序突然“嘭”一声，全炸了
想学习大佬们的代码，却总是看得一头雾水，不知如何下手。

别急，优秀的代码设计往往有秘诀——设计模式。模仿只是表面，理解背后的设计哲学才是关键。

设计模式，何方神圣？

在编程的江湖里，设计模式就是解决问题的宝典，是前辈们在软件开发中留下的宝贵经验，帮我们写出可复用、灵活、高效的代码。

设计模式，三分天下

设计模式大致分为三类：

创建型模式：关注对象的诞生，如何优雅地创建和管理对象。
结构型模式：关注类和对象的“排列组合”，化简为繁，构建复杂系统。
行为型模式：关注对象之间的“互动”，定义它们如何协同工作。

“唉，又来这些概念，头都大了！”

行了行了，不卖关子了，咱们直接进入正题：简单工厂模式。

第一幕：美食街的邂逅

晚上11点，你终于结束了一天的工作，疲惫地走在回家的路上。经过一条热闹的美食街，空气中弥漫着各种美食的香味，让你不由自主地停下了脚步。

你心想：“万事皆空，唯美食不可辜负，今天一定要好好犒劳自己！”但打开微信钱包一看，发现余额只剩下5块。你叹了口气，只能找个小吃摊随便吃点。

你走向最近的一个摊位，对老板说：“老板，来份煎饼果子！”

老板热情地回应：“好嘞，加不加鸡蛋？”

你摆了摆手，老板见状，便开始熟练地制作起来。

用代码表示

class Pancake {
public:
    void serve() {
        std::cout << "你的煎饼果子好了!" << std::endl;
    }
};

int main() {
    Pancake p;
    p.serve(); // 顾客：老板，来份煎饼果子！
    return 0;
}

第二幕：美食街的新品

几周后，你再次来到美食街，老板热情地向你推荐：“我们最近新增了鸡蛋灌饼，要不要尝尝？”你心想，既然来了，不妨试试新口味。

你对老板说：“老板，那就来份鸡蛋灌饼吧！”

老板手脚麻利，很快为你准备好了热腾腾的鸡蛋灌饼。

用代码表示

// ...之前的煎饼果子的代码

class EggPancake {
public:
    void serve() {
        std::cout << "热腾腾的鸡蛋灌饼好了!" << std::endl;
    }
};

int main() {
	// ...之前的煎饼果子的代码
    
    EggPancake ep;
    ep.serve(); // 顾客：老板，来份鸡蛋灌饼吧！
    return 0;
}

第三幕：美食街的繁荣

随着时间的流逝，美食街越来越繁荣，小吃摊也增加了更多的小吃品种，如手抓饼和肉夹馍。每次光顾，你都能尝试不同的美食。

用代码表示

// ...之前的煎饼果子和鸡蛋灌饼的代码
class HandPies {
public:
    void serve() {
        std::cout << "香脆的手抓饼好了!" << std::endl;
    }
};

class RouJiaMo {
public:
    void serve() {
        std::cout << "美味的肉夹馍好了!" << std::endl;
    }
};

int main() {
    // ...之前的煎饼果子和鸡蛋灌饼的代码

    HandPies hp;
    hp.serve(); // 顾客：老板，来份手抓饼！

    RouJiaMo rjm;
    rjm.serve(); // 顾客：老板，来个肉夹馍！
    return 0;
}

第四幕：简单工厂的引入

你注意到，随着小吃种类的增加，老板开始使用一张菜单，上面列出了所有可以提供的小吃。每次你只需要告诉老板你想要什么，老板就会从菜单上找到对应的小吃，然后为你准备。

你突然灵光一闪，这不正是编程中的简单工厂模式吗？通过一个统一的接口来创建不同的对象。

引入简单工厂模式

#include <memory>
#include <string>
#include <iostream>

class Snack {
public:
    virtual void serve() = 0;
    virtual ~Snack() {}
};

class Pancake : public Snack {
public:
    void serve() override {
        std::cout << "你的煎饼果子好了!" << std::endl;
    }
};

class EggPancake : public Snack {
public:
    void serve() override {
        std::cout << "热腾腾的鸡蛋灌饼好了!" << std::endl;
    }
};

// ...其他小吃类

class SnackFactory {
public:
    static std::unique_ptr<Snack> createSnack(const std::string& type) {
        if (type == "PANCAKE") {
            return std::make_unique<Pancake>();
        }
        // ...根据类型创建其他小吃
        return nullptr;
    }
};

int main() {
    auto snack = SnackFactory::createSnack("PANCAKE");
    snack->serve(); // 顾客：老板，来份煎饼果子！

    // ...根据顾客的选择，创建其他小吃

    return 0;
}

采用简单工厂模式，美食街的老板就能轻松满足顾客的各种小吃需求，顾客点餐也变得更快捷。

这个模式的妙处在于，它把创建小吃对象的过程从原来的地方挪到了一个专门的“工厂”里。一开始，你可能觉得这个改变没啥大不了的，特别是当你的程序还很简单，只有几个类的时候。但是，随着你的程序越来越庞大和复杂，这个模式的好处就会慢慢显现出来。