【c++设计模式04】创建型2：工厂方法模式（Factory Pattern）-编程知识

【c++设计模式04】创建型2：工厂方法模式（Factory Pattern）

一、工厂模式
二、简单工厂模式的弊端
三、工厂方法模式
四、UML类图
五、demo
六、总结

原创作者：郑同学的笔记
原创地址：https://zhengjunxue.blog.csdn.net/article/details/132305712
qq技术交流群：921273910

类型	序号	设计模式	描述
创建型	1	简单工厂模式（Simple Factory Pattern）	通过一个工厂类负责创建所有产品的实例
	2	工厂方法模式（Factory Pattern）	将对象的实例化延迟到子类中实现
	3	抽象工厂模式（Abstact Factory Pattern）	通过提供一组相关产品的接口，实现了一系列具体工厂类来创建不同产品族的实例
	4	单例模式（Singleton Pattern）	保证一个类只有一个实例
	5	创建者模式（Builder Pattern）	如何创建一个组合对象
	6	原型模式（Prototype Pattern）	它通过复制已有对象来创建新的实例

一、工厂模式

工厂模式是一种软件设计模式，它提供了一种创建对象的方式，将对象的实例化和使用分离开来。工厂模式通过定义一个公共的接口或抽象类来创建对象，并由实现该接口或继承该抽象类的具体工厂类负责实例化对象。
在工厂模式中，客户端通过调用工厂类的方法来获取所需的对象，而无需直接实例化对象。工厂类根据不同的需求条件，使用不同的逻辑或算法创建相应的对象，隐藏了对象创建的具体细节。
工厂模式可以有效地降低系统的耦合度，提高代码的可维护性和可扩展性。它符合面向对象设计原则中的开放封闭原则，即对扩展开放，对修改封闭。当需要新增一种产品时，只需添加相应的具体产品类和对应的工厂类，而无需修改已有的代码。
常见的工厂模式包括简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。
简单工厂模式通过一个工厂类负责创建所有产品的实例；
工厂方法模式将对象的实例化延迟到子类中实现；
抽象工厂模式通过提供一组相关产品的接口，实现了一系列具体工厂类来创建不同产品族的实例。

二、简单工厂模式的弊端

在上一节简单工厂模式中，创建了一个工厂类，用于生产需要的对象，但是这种方式有一个弊端，它违反了设计模式中的开放-封闭原则，
在上面的工厂函数中需要生成2种水果，现在如果想要生成更多，那么就需要在工厂函数的switch语句中添加更多的case，很明显这违背了封闭原则，也就意味着需要基于开放原则来解决这个问题。

使用工厂模式可以很完美的解决上述的问题，简单工厂模式是只有一个工厂类，而工厂模式是有很多的工厂类：

一个基类，包含一个虚工厂函数，用于实现多态。
多个子类，重写父类的工厂函数。每个子工厂类负责生产一种恶魔果实，这相当于再次解耦，将工厂类的职责再次拆分、细化，如果要生产新品种的恶魔果实，那么只需要添加对应的工厂类，无需修改原有的代码。

三、工厂方法模式

工厂类其实都不复杂，在每个子工厂类中也只是重写了父类的工厂方法而已，每个子工厂类生产一种水果，但是工厂函数的返回值确是水果的基类类型，相当于是使用父类指针指向了子类对象，此处也是用到了多态。通过这样的处理，工厂函数也就不再需要参数了。

四、UML类图

在这里插入图片描述

五、demo

在main()函数中的这句代码是实例化了苹果工厂、香蕉工厂的对象:

#include<iostream>
using namespace std;class AbstractFruit {
public:virtual void say() {};virtual ~AbstractFruit() {};
};
class Apple : public AbstractFruit {
public:void say() override{cout << "i am a Apple\n";}
};
class Banana : public AbstractFruit {
public:void say(){cout << "i am a Banana\n";}
};class Factory {
public:virtual AbstractFruit* createFruit() = 0;virtual ~Factory() {};
};class AppleFactory:public Factory {
public:AbstractFruit* createFruit() override{return new Apple;}
};class BananaFactory :public Factory {
public:AbstractFruit* createFruit() override {return new Banana;}
};int main()
{Factory* factory = new AppleFactory();AbstractFruit* obj = factory->createFruit();obj->say();factory = new BananaFactory();obj = factory->createFruit();obj->say();return 0;
}