设计模式之工厂模式

编程本质上是现实世界的抽象实现，所以编程也有一定的套路在，为了方便我们的工作学习，我们需要不断积累这种套路，所幸已经有许多巨人总结了许多“套路”，那么再该系列，我将介绍这些“程序设计模式”，并用C++加以实现，介绍过程中也会加入我的个人想法，欢迎大家批评指正。

• 简单工厂模式
• 工厂模式
• 抽象工厂模式

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1 简单工厂模式

简单工厂模式是指由工厂对象决定实例化哪一个产品类。

优点：只需要告诉工厂型号，不需要记住产品具体名称；
缺点：新增产品时，需要修改工厂类。（违反开放-封闭原则）

代码实现

步骤如下：
1）首先，定义一个抽象类shape，其中定义了纯虚函数start()；
2）然后，通过继承定义了“实体”类（具体产品）circle和shape；
3）接着，定义一个工厂类，实现了shape* factory::creat(int type)，该函数根据输入确定要实例化哪一个子类（产品即circle和shape），将其返回给基类对象；
4）最后，在代码中只要实例化一个工厂类，根据需要动态选择具体产品。

#include <iostream>using namespace std;class shape{    public:    virtual void start() = 0;};class circle : public shape{    public:    void start(){    cout << "circle" << endl;    }};class rectange : public shape{    public:    void start(){    cout << "rectange" << endl;    }};class factory{    public:    shape* creat(int type)    {        shape* temp = NULL;        switch(type){            case 1:                temp = new circle();                break;            case 2:                temp = new rectange();                break;            default:                temp = new circle();                break;        }        return temp;    }};int main(){    factory* fac = new factory();    shape* shape1 = fac->creat(2);    shape1->start();    return 0;}

2 工厂模式

工厂模式是对简单工厂模式的优化，即在增加产品时不需要修改工厂类。

优点：增加产品时不需要修改工厂类。
缺点：一个工厂只能生产一种产品，因此可以考虑再加一层抽象（即一个工厂只生成一类产品，具体什么产品可以由子类决定）。

#include <iostream>using namespace std;class shape{    public:    virtual void start() = 0;};class circle : public shape{    public:    void start(){    cout << "circle" << endl;    }};class rectange : public shape{    public:    void start(){    cout << "rectange" << endl;    }};class factory{    public:    virtual shape* creat() = 0;};class factory_A : public factory{public:    shape* creat(){        return new circle();    }};class factory_B : public factory{public:    shape* creat(){        return new rectange();    }};int main(){    factory* fac1 = new factory_A();    factory* fac2 = new factory_B();    fac1->creat()->start();    fac2->creat()->start();      return 0;}

抽象工厂模式

抽象工厂模式即把产品抽象成系列产品，具体产品从这些抽象产品继承获得，工厂也提供调用系列产品的接口。

优点：新加产品时，不需要修改产品类。

#include <iostream>using namespace std;// 定义两个系列产品，可以衍生其他具体产品型号class shape1{    public:    virtual void start() = 0;};class shape2{    public:    virtual void start() = 0;};class circle1 : public shape1{    public:    void start(){    cout << "circle1" << endl;    }};class rectange1 : public shape1{    public:    void start(){    cout << "rectange1" << endl;    }};class circle2 : public shape2{    public:    void start(){    cout << "circle2" << endl;    }};class rectange2 : public shape2{    public:    void start(){    cout << "rectange2" << endl;    }};class factory{    public:    virtual shape1* creat1() = 0;    virtual shape2* creat2() = 0;};class factory_A : public factory{public:    shape1* creat1(){        return new circle1();    }    shape2* creat2(){        return new circle2();    }};class factory_B : public factory{public:    shape1* creat1(){        return new rectange1();    }    shape2* creat2(){        return new rectange2();    }};int main(){    factory* fac1 = new factory_A();    factory* fac2 = new factory_B();    fac1->creat1()->start();    fac1->creat2()->start();    fac2->creat1()->start();    fac2->creat2()->start();      return 0;}

当要增加一个rectangle3时，只需要从shape1派生出rectangle3，然后扩展一个工厂类rectangle3，即可实现。代码如下：

#include <iostream>using namespace std;// 定义两个系列产品，可以衍生其他具体产品型号class shape1{    public:    virtual void start() = 0;};class shape2{    public:    virtual void start() = 0;};class circle1 : public shape1{    public:    void start(){    cout << "circle1" << endl;    }};class rectange1 : public shape1{    public:    void start(){    cout << "rectange1" << endl;    }};class rectange3 : public shape1{    public:    void start(){    cout << "rectange3" << endl;    }};class circle2 : public shape2{    public:    void start(){    cout << "circle2" << endl;    }};class rectange2 : public shape2{    public:    void start(){    cout << "rectange2" << endl;    }};class factory{    public:    virtual shape1* creat1() = 0;    virtual shape2* creat2() = 0;};class factory_A : public factory{public:    shape1* creat1(){        return new circle1();    }    shape2* creat2(){        return new circle2();    }};class factory_B : public factory{public:    shape1* creat1(){        return new rectange1();    }    shape2* creat2(){        return new rectange2();    }};class factory_C : public factory{public:    shape1* creat1(){        return new rectange3();    }    shape2* creat2(){        return new rectange2();    }};int main(){    factory* fac1 = new factory_A();    factory* fac2 = new factory_B();    factory* fac3 = new factory_C();    fac3->creat1()->start();    fac1->creat1()->start();    fac1->creat2()->start();    fac2->creat1()->start();    fac2->creat2()->start();      return 0;}