设计模式——工厂模式(一)

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我是靠谱客的博主愉快羽毛，最近开发中收集的这篇文章主要介绍设计模式——工厂模式(一)，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

文章目录

- 简单工厂模式
- - - 1.1模式动机
    - 1.2简单工厂模式定义
    - 1.3简单工厂模式要点及代码示例
    - 1.4简单工厂模式结构图中包含角色
    - 1.5简单工厂模式总结

简单工厂模式

1.1模式动机

首先将需要创建的各种不同对象的相关代码封装到不同的类中，这些类称为具体产品类，而将它们公共的代码进行抽象和提取后封装在一个抽象产品类中，每一个具体产品类都是抽象产品类的子类;然后提供一个工厂类用于创建各种产品，在工厂类中提供一个创建产品的工厂方法，该方法可以根据所传入的参数不同创建不同的具体产品对象;客户端只需调用工厂类的工厂方法并传入相应的参数即可得到一个产品对象（工厂模式的动机)。

1.2简单工厂模式定义

简单工厂模式(Simple Factory Pattern)：定义一个工厂类，它可以根据参数的不同返回不同类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。因为在简单工厂模式中用于创建实例的方法是静态(static)方法，因此简单工厂模式又被称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式，它属于类创建型模式。

1.3简单工厂模式要点及代码示例

当你需要什么，只需要传入一个正确的参数，就可以获取你所需要的对象，而无须知道其创建细节。简单工厂模式结构比较简单，其核心是工厂类的设计。

在这里插入图片描述
代码示例

#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include <cstddef>
#include <string>
#include <map>

using namespace std;

class BadShapeCreation : public logic_error
{
public:
	BadShapeCreation(string type)
		:logic_error("Cannot create type " + type) {}
};

class Shape
{
public:
	virtual void draw() = 0;
	virtual void erase() = 0;
	virtual ~Shape() {}
	static Shape* factory(const string& type);
};

class Circle : public Shape
{
	Circle() {}// Private constructor
	friend class Shape;
public:
	void draw()
	{
		cout << "Circle:draw" << endl;
	}
	void erase()
	{
		cout << "Circle::erase" << endl;
	}
	~Circle()
	{
		cout << "Circle::~Circle" << endl;
	}
};

class Square : public Shape
{
	Square() {}
	friend class Shape;
public:
	void draw()
	{
		cout << "Square::draw" << endl;
	}
	void erase()
	{
		cout << "Square::erase" << endl;
	}
	~Square()
	{
		cout << "Square::~Square" << endl;
	}
};

Shape* Shape::factory(const string& type)	   throw(BadShapeCreation)
{
	if (type == "Circle") return new Circle;
	if (type == "Square") return new Square;
	throw BadShapeCreation(type);
}
		
class ShapeFactory
{
	std::map<string, Shape*> shapes;
public:
	ShapeFactory(string str[], int n)
	{
		for (int i = 0; i < n; ++i)
		{
			shapes.insert(std::map<string, Shape*>::value_type(str[i], Shape::factory(str[i])));
		}
	}
	~ShapeFactory() 
	{
		for (auto& x : shapes)
		{
		}
	}
	Shape* GetShape(const string str)
	{
		return shapes[str];
	}
};

int main()
{
	string sname;
	string str[] = { "Circle ", "Square" };
	int n = sizeof(str) / sizeof(str[0]);
	ShapeFactory sfact(str, n);
	Shape* sp = nullptr;
	cin >> sname;
	sp = sfact.GetShape(sname);
	sp->draw();
	return 0;
}

1.4简单工厂模式结构图中包含角色

Factory(工厂角色）∶工厂角色即工厂类，它是简单工厂模式的核心，负责实现创建所有产品实例的内部逻辑;工厂类可以被外界直接调用，创建所需的产品对象;
在工厂类中提供了静态的工厂方法factoryMethod()，它的返回类型为抽象产品类型Product。
Product(抽象产品角色）︰它是工厂类所创建的所有对象的父类，封装了各种产品对象的公有方法，它的引入将提高系统的灵活性，使得在工厂类中只需定义一个通用的工厂方法，因为所有创建的具体产品对象都是其子类对象。
ConcreteProduct(具体产品角色)∶它是简单工厂模式的创建目标，所有被创建的对象都充当这个角色的某个具体类的实例。每一个具体产品角色都继承了抽象产品角色，需要实现在抽象产品中声明的抽象方法。

在简单工厂模式中，客户端通过工厂类来创建一个产品类的实例，而无须直接使用new关键字来创建对象，它是工厂模式家族中最简单的一员。

1.5简单工厂模式总结

简单工厂模式提供了专门的工厂类用于创建对象，将对象的创建和对象的使用分离开，它作为一种最简单的工厂模式在软件开发中得到了较为广泛的应用。

简单工厂模式的优点如下:
(1) 工厂类包含必要的判断逻辑，可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例，客户端可以免除直接创建产品对象的职责，而仅仅“消费”产品，简单工厂模式实现了对象创建和使用的分离。
(2) 客户端无须知道所创建的具体产品类的类名，只需要知道具体产品类所对应的参数即可，对于一些复杂的类名，通过简单工厂模式可以在一定程度减少使用者的记忆量。
(3) 通过引入配置文件，可以在不修改任何客户端代码的情况下更换和增加新的具体产品类，在一定程度上提高了系统的灵活性。

简单工厂模式的缺点如下:
(1) 由于工厂类集中了所有产品的创建逻辑，职责过重，一旦不能正常工作，整个系统都要受到影响。
(2) 使用简单工厂模式势必会增加系统中类的个数(引入了新的工厂类)，增加了系统的复杂度和理解难度。
(3) 系统扩展困难，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。
(4) 简单工厂模式由于使用了静态工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。