【初探第一章】 简单工程模式

● 简单工厂模式解释： 简单工厂模式（Simple Factory Pattern）属于类的创新型模式，又叫静态工厂方法模式（Static FactoryMethod Pattern）,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。

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（1）抽象（Product）产品角色：简单工厂模式所创建的所有对象的父类，注意：这里的父类可以是接口也可以是抽象类，它负责描述所有实例所共有的公共接口。

（2）具体产品（Concrete Product）角色：简单工厂所创建的具体实例对象，这些具体的产品往往都拥有共同的父类。

（3）工厂角色（Creator）：这是简单工厂模式的核心，由它负责创建所有的类的内部逻辑。当然工厂类必须能够被外界调用，创建所需要的产品对象。

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● 对于工厂模式，具体上可以分为三类：

简单工厂模式；工厂方法模式；抽象工厂模式。

工厂模式有一种非常形象的描述，建立对象的类就如一个工厂，而需要被建立的对象就是一个个产品；在工厂中加工产品，使用产品的人，不用在乎产品是如何生产出来的。从软件开发的角度来说，这样就有效的降低了模块之间的耦合。

对于上面的三种工厂模式，从上到下逐步抽象，并且更具一般性。而这篇博文主要讲的是简单工厂模式，后两种会在之后的博文中接着总结。

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简单工厂模式深入分析：

简单工厂模式解决的问题是如何去实例化一个合适的对象。

简单工厂模式的核心思想就是：有一个专门的类来负责创建实例的过程。

具体来说，把产品看着是一系列的类的集合，这些类是由某个抽象类或者接口派生出来的一个对象树。而工厂类用来产生一个合适的对象来满足客户的要求。

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如果简单工厂模式所涉及到的具体产品之间没有共同的逻辑，那么我们就可以使用接口来扮演抽象产品的角色；

如果具体产品之间有功能的逻辑，我们就必须把这些共同的东西提取出来，放在一个抽象类中，然后让具体产品继承抽象类。为实现更好复用的目的，共同的东西总是应该抽象出来的。

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ProductA、ProductB和ProductC继承自Product抽象类，Show方法是不同产品的自描述；Factory依赖于ProductA、ProductB和ProductC，Factory根据不同的条件 创建不同的Product**对象**。

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适用场合

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● 在程序中，需要创建的对象很多，导致对象的new操作多且杂时，需要使用简单工厂模式；

● 由于对象的创建*过程是我们不需要去关心的，而我们注重的是对象的实际操作，所以，我们需要分离对象的创建和操作两部分，如此，方便后期的程序扩展和维护。*

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代码实现为：

#include<iostream>using namespace std;class Operation  //抽象运算类{public:    double getA()    {        return m_numberA;    }    void setA(double value)    {        m_numberA = value;    }    double getB()    {        return m_numberB;    }    void setB(double value)    {        m_numberB = value;    }    virtual double getResult()    {        double result = 0;        return result;    }protected:    double m_numberA = 0;    double m_numberB = 0;};class OperationAdd : public Operation  //加法类，继承运算类{public:    double getResult()    {        double result = m_numberA + m_numberB;        return result;    }};class OperationSub : public Operation  //减法类，继承运算类{public:    double getResult()    {        double result = m_numberA - m_numberB;        return result;    }};class OperationMul : public Operation  //乘法类，继承运算类{public:    double getResult()    {        double result = m_numberA * m_numberB;        return result;    }};class OperationDiv : public Operation  //乘法类，继承运算类{public:    double getResult()    {        double result = 0;        if (m_numberB != 0)        {             result = m_numberA / m_numberB;        }        else        {            return -1;        }        return result;    }};class OperationFactory  //工厂类    {public:    Operation *createOperation(char type)    {        Operation *operation = nullptr;        switch (type)        {        case '+':            operation = new OperationAdd;            break;        case '-':            operation = new OperationSub;            break;        case '*':            operation = new OperationMul;            break;        case '/':            operation = new OperationDiv;            break;        }        return operation;    }};int main(){    while (true)    {        cout << "\n请输入第一个数进行计算：";        double strNumberA;        cin >> strNumberA;        cout << "\n请先输入四则运算符号，进行相应的运算（+、-、*、/）：\n" << endl;        char SignOfOperation = ' ';        while (cin >> SignOfOperation)        {            if (SignOfOperation == '+' || SignOfOperation == '-' || SignOfOperation == '*' || SignOfOperation == '/')            {                break;            }            else            {                cout << "请输入正确运算符号，否则无法进行计算，请重新输入：";                continue;            }        }        cout << "请输入第二个数进行计算：";        double strNumberB;        cin >> strNumberB;        {            cout << "\n*************************************************************" << endl                << "********************   计算器基本功能展示.   **********************" << endl                << "*****************************************************************" << endl                << "********************   选择1——进行加法.   **********************" << endl                << "********************   选择2——进行减法.   **********************" << endl                << "********************   选择3——进行乘法.   **********************" << endl                << "********************   选择4——进行除法.   **********************" << endl                << "********************   选择5——清屏.   **********************" << endl                << "*****************************************************************" << endl;        }        cout << "\n********************   请输入你想要使用的计算器的序号   ***************" << endl;        cout << "请输入你的选择：";        int userChoice(0);        if (cin >> userChoice && userChoice == 0)        {            cout << "程序已退出，感谢您的使用!" << "\n" << endl;            break;        }        Operation* oper = nullptr;        OperationFactory of;  //创建一个运算工厂类对象        switch (userChoice)        {        case 1:            oper = of.createOperation(SignOfOperation);            oper->setA(strNumberA);            oper->setB(strNumberB);            cout << strNumberA << "+" << strNumberB << "=" << (oper->getResult()) << endl;            break;        case 2:            oper = of.createOperation(SignOfOperation);            oper->setA(strNumberA);            oper->setB(strNumberB);            cout << strNumberA << "-" << strNumberB << "=" << (oper->getResult()) << endl;            break;        case 3:            oper = of.createOperation(SignOfOperation);            oper->setA(strNumberA);            oper->setB(strNumberB);            cout << strNumberA << "*" << strNumberB << "=" << (oper->getResult()) << endl;            break;        case 4:        {            oper = of.createOperation(SignOfOperation);            oper->setA(strNumberA);            oper->setB(strNumberB);            if (double temp = oper->getResult())            {                cout << strNumberA << "/" << strNumberB << "=" << temp << endl;            }            else            {                cout << "错误，除数不能为0！" << endl;            }            break;        }        case 5:            system("cls");            cout << "屏幕已经清屏，可以重新输入!" << "\n" << endl;            break;        default:            cout << "输入的序号不正确，请重新输入!" << "\n" << endl;        }        delete oper;        oper = nullptr;    }    system("pause");    return 0;}

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简单工厂模式的优缺点分析：

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● 优点： 工厂类是整个模式的关键所在。它包含必要的判断逻辑，能够根据外界给定的信息，决定究竟应该创建哪个具体类的对象。 用户在使用时可以直接根据工厂类去创建 所需的实例，而无需了解这些对象是如何创建以及如何组织的。有利于整个软件体系结构的优化。

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● 缺点：由于工厂类集中了所有实例的创建逻辑，这就直接导致一旦这个工厂出了问题，所有的客户端都会受到牵连；而且由于简单工厂模式的产品是基于一个共同的抽象类或者接口，这样一来，一但产品的种类增加的时候，即有不同的产品接口或者抽象类的时候，工厂类就需要判断何时创建何种种类的产品，这就和创建何种种类产品的产品相互混淆在了一起，违背了单一职责，导致系统丧失灵活性和可维护性。

而且更重要的是： 简单工厂模式违背了“开放封闭原则”，就是违背了“系统对扩展开放，对修改关闭”的原则，因为当我们新增加一个产品的时候必须修改工厂类，相应的工厂类就需要重新编译一遍。

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总结一下： 简单工厂模式分离产品的创建者和消费者，有利于软件系统结构的优化；但是由于一切逻辑都集中在一个工厂类中，导致了没有很高的内聚性，同时也违背了“开放封闭原则”。

另外，简单工厂模式的方法一般都是静态的，而静态工厂方法是无法让子类继承的，因此，简单工厂模式无法形成基于基类的继承树结构。

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本章完，但有待更新和学习