1.简单工厂模式概述

简单工厂模式（Simple Factory Pattern）是一种创建型设计模式，它定义了一个工厂类，由这个类根据提供的参数决定创建哪种具体的产品对象。简单工厂模式将对象的创建逻辑集中到一个工厂类中，从而将对象的创建与对象的使用分离。

2.模式结构

UML 结构图：

• 核心概念

• 工厂类（Factory）：负责根据不同的输入参数创建不同的产品对象。工厂类通常有一个方法，这个方法根据传入的参数返回不同类型的产品对象。
• 产品类（Product）：被创建的对象，这些对象通常有一个共同的接口或抽象基类。不同的产品类实现了这个接口或继承了这个基类。
• 客户端（Client）：使用工厂类来获取产品对象。客户端不直接创建产品，而是通过工厂类来获取产品对象。

简单工厂模式的工作流程

1. 客户端向工厂类提交产品需求，传递参数给工厂类。
2. 工厂类根据参数决定创建哪种产品对象。
3. 工厂类创建产品对象，并将其返回给客户端。
4. 客户端使用获得的产品对象。

3.优缺点

优点：

• 工厂类包含了必要的逻辑判断，根据指定的信息来创建对应的产品。客户端仅负责“消费”产品即可，实现了对象创建和使用的分离。

• 客户端无需关心具体产品如何创建与组织，仅需知道具体产品所对应的参数即可，可以在一定程度减少使用者的记忆量。

缺点：

• 由于工厂类集中了所有产品的创建逻辑（违反了高内聚责任分配原则），职责过重，一旦无法正常工作，整个系统都将受到影响。

• 一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，有可能造成工厂逻辑过于复杂，不利于系统的扩展和维护。 这些缺点在 C++工厂方法模式 中得到了一定的克服。

4.适用场景

• 工厂类负责创建的对象比较少（不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂）。

• 客户端仅需知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象（逻辑）不关心。 PS： 由于简单工厂很容易违反高内聚责任分配原则，因此一般只在很简单的情况下应用。

5.案例分析

BBA - 奔驰、宝马、奥迪

互联网行业有三巨头 BAT，汽车界也有三大豪门 BBA - 奔驰、宝马、奥迪。他们是驰名世界的汽车企业，也被认为是高档汽车生产的先导，最可怕的是均属于德国制造。奔驰优雅稳重、宝马操控感强、奥迪大气，更是官车的代表。。。“坐奔驰，开宝马”，足以说明一切。在国内，BBA 大受欢迎，对很多人来说，不仅是代步工具，更是身份的象征。

车再好，也需要在工厂中加工生产，来一起看看简单工厂模式吧！

示例代码：

#include <iostream>
#include <string>

// 产品接口
class Car {
public:
    virtual void describe() const = 0;  // 纯虚函数，描述汽车
    virtual ~Car() = default;           // 虚析构函数，确保派生类的析构函数被调用
};

// 具体产品类 - 奔驰
class Benz : public Car {
public:
    void describe() const override {
        std::cout << "This is a Benz: Elegant and prestigious." << std::endl;
    }
};

// 具体产品类 - 宝马
class BMW : public Car {
public:
    void describe() const override {
        std::cout << "This is a BMW: Strong handling and dynamic driving experience." << std::endl;
    }
};

// 具体产品类 - 奥迪
class Audi : public Car {
public:
    void describe() const override {
        std::cout << "This is an Audi: Stylish and high-tech." << std::endl;
    }
};

// 工厂类
class CarFactory {
public:
    // 静态方法，根据品牌类型创建具体的汽车对象
    static Car* createCar(const std::string& brand) {
        if (brand == "Benz") {
            return new Benz();
        } else if (brand == "BMW") {
            return new BMW();
        } else if (brand == "Audi") {
            return new Audi();
        } else {
            return nullptr;  // 返回空指针，表示无效的品牌
        }
    }
};

int main() {
    // 使用工厂类创建具体汽车对象
    Car* benz = CarFactory::createCar("Benz");
    if (benz) {
        benz->describe();
        delete benz;  // 手动释放内存
    }

    Car* bmw = CarFactory::createCar("BMW");
    if (bmw) {
        bmw->describe();
        delete bmw;  // 手动释放内存
    }

    Car* audi = CarFactory::createCar("Audi");
    if (audi) {
        audi->describe();
        delete audi;  // 手动释放内存
    }

    // 测试无效品牌
    Car* unknown = CarFactory::createCar("Unknown");
    if (!unknown) {
        std::cout << "Unknown car brand" << std::endl;
    }

    return 0;
}