工厂模式（Factory Pattern）

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工厂模式 是为了 解决对象的创建问题，封装实例化的逻辑。关注点是如何创建对象。

一.工厂模式简介

工厂模式（Factory Pattern）是一种创建型设计模式，它提供一个创建对象的接口，但由子类决定要实例化的类是哪一个。换句话说，工厂模式把对象的创建过程封装起来，使客户端代码与具体实现解耦。

优点：

解耦客户端与具体类：客户端不需要知道具体类名，只需通过工厂获取对象。
提高扩展性：增加新产品类时，只需增加对应工厂即可，客户端代码无需修改。
集中管理对象创建：便于维护和修改对象创建逻辑。

缺点：

增加类的数量：每增加一个产品就可能需要增加一个工厂类。
工厂模式对系统增加新产品的灵活性较高，但增加新产品会增加工厂类的复杂度。

适用场景：

当创建对象的逻辑复杂，需要封装起来时。
当客户端只需要通过接口或抽象类使用对象，而不关心具体实现时。
当系统需要将对象的创建与使用分离时。

二.工厂模式实现

假设我们有不同形状的类（Circle、Rectangle），希望通过工厂统一创建对象。

#include <iostream>
#include <memory>

// 1. 抽象产品类
class Shape {
public:
    virtual void draw() = 0;
    virtual ~Shape() {}
};

// 2. 具体产品类
class Circle : public Shape {
public:
    void draw() override {
        std::cout << "Draw Circle" << std::endl;
    }
};

class Rectangle : public Shape {
public:
    void draw() override {
        std::cout << "Draw Rectangle" << std::endl;
    }
};

// 3. 工厂类
class ShapeFactory {
public:
    enum ShapeType { CIRCLE, RECTANGLE };

    static std::unique_ptr<Shape> createShape(ShapeType type) {
        switch (type) {
            case CIRCLE:
                return std::make_unique<Circle>();
            case RECTANGLE:
                return std::make_unique<Rectangle>();
            default:
                return nullptr;
        }
    }
};

// 4. 客户端代码
int main() {
    auto circle = ShapeFactory::createShape(ShapeFactory::CIRCLE);
    circle->draw();

    auto rectangle = ShapeFactory::createShape(ShapeFactory::RECTANGLE);
    rectangle->draw();

    return 0;
}

说明：