创建型模式（Creational Patterns）之工厂模式（Factory Pattern）之简单工厂模式（Simple Factory Pattern）

news2024/9/21 12:44:11

1.简单工厂模式（Simple Factory Pattern），又叫做静态工厂方法（Static FactoryMethod Pattern）。

1.1 基本介绍

被创建的对象称为“产品”，创建产品的对象称为“工厂”。如果要创建的产品不多，只要一个工厂类就可以完成，这种模式叫“简单工厂模式”。是通过专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。

简单工厂模式不在 GoF 23 种设计模式之列。

2.结构

2.1 角色

简单工厂（SimpleFactory）：
是简单工厂模式的核心，负责实现创建所有实例的内部逻辑。工厂类的-建产品类的方法可以被外界直接调用，创建所需的产品对象。

抽象产品（Product）：
是简单工厂创建的所有对象的父类，负责描述所有实例共有的公共接口。

具体产品（ConcreteProduct）：
是简单工厂模式的创建目标。

2.2 类图

3.优缺点

优点：

结构简单，调用方便。工厂和产品的职责区分明确。
客户端无需知道所创建具体产品的类名，只需知道参数即可。

缺点：

简单工厂模式的工厂类单一，负责所有产品的创建，职责过重，一旦异常，整个系统将受影响。且工厂类代码会非常臃肿，违背高聚合原则。

4.示例

#include <iostream>
#include <string>

// 产品接口
class Animal {
public:
    virtual void makeSound() = 0; // 纯虚函数，让 Animal 成为一个抽象类
    virtual ~Animal() {} // 虚析构函数，确保派生类能够正确析构
};

// 具体产品
class Dog : public Animal {
public:
    void makeSound() override {
        std::cout << "Woof!" << std::endl;
    }
};

class Cat : public Animal {
public:
    void makeSound() override {
        std::cout << "Meow!" << std::endl;
    }
};

// 工厂类
class AnimalFactory {
public:
    static Animal* createAnimal(const std::string& type) {
        if (type == "dog") {
            return new Dog();
        } else if (type == "cat") {
            return new Cat();
        } else {
            return nullptr;
        }
    }
};

int main() {
    Animal* animal = nullptr;

    // 根据用户输入或条件来创建不同的动物对象
    std::string type;
    std::cout << "Enter the type of animal ('dog' or 'cat'): ";
    std::cin >> type;

    animal = AnimalFactory::createAnimal(type);

    if (animal) {
        animal->makeSound();
        delete animal; // 使用完对象后，记得释放内存
    } else {
        std::cout << "Invalid animal type." << std::endl;
    }

    return 0;
}