【设计模式】工厂模式

主要参考《大话设计模式》和《设计模式:可复用面向对象软件的基础》两本书，这一节主要介绍工厂模式。

工厂模式属于创建型设计模式，包括简单工厂模式，工厂方法模式和抽象工厂模式。我的理解就是一个类代表一个工厂，一个对象就代表一个产品，主要用于不确定会有多少个处理操作的场合，例如计算器，抽象出一个操作的接口，提供一个Process方法，每种操作创建一个子类

简单工厂：对于同样的数据，不同的操作用同一个接口

工厂方法：对于同样的数据，不同的操作用不同的接口

抽象工厂方法：对于不同的数据，不同的操作用不同的接口

下面内容转载来自 http://blog.csdn.net/wuzhekai1985

首先介绍简单工厂模式，它的主要特点是需要在工厂类中做判断，从而创造相应的产品。当增加新的产品时，就需要修改工厂类。有点抽象，举个例子就明白了。有一家生产处理器核的厂家，它只有一个工厂，能够生产两种型号的处理器核。客户需要什么样的处理器核，一定要显示地告诉生产工厂。下面给出一种实现方案。

enum CTYPE {COREA, COREB};     class SingleCore    {    public:        virtual void Show() = 0;  };    //单核A    class SingleCoreA: public SingleCore    {    public:        void Show() { cout<<"SingleCore A"<<endl; }    };    //单核B    class SingleCoreB: public SingleCore    {    public:        void Show() { cout<<"SingleCore B"<<endl; }    };    //唯一的工厂，可以生产两种型号的处理器核，在内部判断    class Factory    {    public:         SingleCore* CreateSingleCore(enum CTYPE ctype)        {            if(ctype == COREA) //工厂内部判断                return new SingleCoreA(); //生产核A            else if(ctype == COREB)                return new SingleCoreB(); //生产核B            else                return NULL;        }    };    

这样设计的主要缺点之前也提到过，就是要增加新的核类型时，就需要修改工厂类。这就违反了开放封闭原则：软件实体（类、模块、函数）可以扩展，但是不可修改。于是，工厂方法模式出现了。所谓工厂方法模式，是指定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。Factory Method使一个类的实例化延迟到其子类。

       听起来很抽象，还是以刚才的例子解释。这家生产处理器核的产家赚了不少钱，于是决定再开设一个工厂专门用来生产B型号的单核，而原来的工厂专门用来生产A型号的单核。这时，客户要做的是找好工厂，比如要A型号的核，就找A工厂要；否则找B工厂要，不再需要告诉工厂具体要什么型号的处理器核了。下面给出一个实现方案。

class SingleCore    {    public:        virtual void Show() = 0;  };    //单核A    class SingleCoreA: public SingleCore    {    public:        void Show() { cout<<"SingleCore A"<<endl; }    };    //单核B    class SingleCoreB: public SingleCore    {    public:        void Show() { cout<<"SingleCore B"<<endl; }    };    class Factory    {    public:        virtual SingleCore* CreateSingleCore() = 0;  };    //生产A核的工厂    class FactoryA: public Factory    {    public:        SingleCoreA* CreateSingleCore() { return new SingleCoreA; }    };    //生产B核的工厂    class FactoryB: public Factory    {    public:        SingleCoreB* CreateSingleCore() { return new SingleCoreB; }    };    

工厂方法模式也有缺点，每增加一种产品，就需要增加一个对象的工厂。如果这家公司发展迅速，推出了很多新的处理器核，那么就要开设相应的新工厂。在C++实现中，就是要定义一个个的工厂类。显然，相比简单工厂模式，工厂方法模式需要更多的类定义。

       既然有了简单工厂模式和工厂方法模式，为什么还要有抽象工厂模式呢？它到底有什么作用呢？还是举这个例子，这家公司的技术不断进步，不仅可以生产单核处理器，也能生产多核处理器。现在简单工厂模式和工厂方法模式都鞭长莫及。抽象工厂模式登场了。它的定义为提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。具体这样应用，这家公司还是开设两个工厂，一个专门用来生产A型号的单核多核处理器，而另一个工厂专门用来生产B型号的单核多核处理器，下面给出实现的代码。

//单核    class SingleCore     {    public:        virtual void Show() = 0;  };    class SingleCoreA: public SingleCore      {    public:        void Show() { cout<<"Single Core A"<<endl; }    };    class SingleCoreB :public SingleCore    {    public:        void Show() { cout<<"Single Core B"<<endl; }    };    //多核    class MultiCore      {    public:        virtual void Show() = 0;  };    class MultiCoreA : public MultiCore      {    public:        void Show() { cout<<"Multi Core A"<<endl; }        };    class MultiCoreB : public MultiCore      {    public:        void Show() { cout<<"Multi Core B"<<endl; }    };    //工厂    class CoreFactory      {    public:        virtual SingleCore* CreateSingleCore() = 0;      virtual MultiCore* CreateMultiCore() = 0;  };    //工厂A，专门用来生产A型号的处理器    class FactoryA :public CoreFactory    {    public:        SingleCore* CreateSingleCore() { return new SingleCoreA(); }        MultiCore* CreateMultiCore() { return new MultiCoreA(); }    };    //工厂B，专门用来生产B型号的处理器    class FactoryB : public CoreFactory    {    public:        SingleCore* CreateSingleCore() { return new SingleCoreB(); }        MultiCore* CreateMultiCore() { return new MultiCoreB(); }    };   

简单工厂模式的UML图：

         工厂方法的UML图：

         抽象工厂模式的UML图：