C++设计模式之简单工厂模式

简单工厂模式

一、定义

简单工厂模式：又称为静态工厂方法模式，它属于类创建型模式。在简单工厂模式中，可以根据参数的不同返回不同类的实例。简单工厂模式专门定义一个来负责其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。

结构

简单工厂模式包含如下：

• Factory：工厂角色
  工厂角色负责实现创建所有实例的内部逻辑

• Product：抽象产品角色
  抽象产品角色是所创建的所有对象的父类，负责描述所有实例所共有的公共接口

• ConcreteProduct ：具体产品角色
  具体产品角色是创建目标，所有创建的对象都充当这个角色的某个具体类的实例。

UML 图代码块

@startuml
class ConcreteProductA{
+use():void
}
class ConcreteProductB{
+use():void
}
class Factory{
+creteProduct(string):Product
}
class Product << Abstract >>
Product <|-- ConcreteProductA
Product <|-- ConcreteProductB
ConcreteProductA <.. Factory
ConcreteProductB <.. Factory
@enduml

C++代码分析

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//  Factory.cpp
///////////////////////////////////////////////////////////

#include "Factory.h"
#include "ConcreteProductA.h"
#include "ConcreteProductB.h"
Product* Factory::createProduct(string proname){
	if ( "A" == proname )
	{
		return new ConcreteProductA();
	}
	else if("B" == proname)
	{
		return new ConcreteProductB();
	}
	return  NULL;
}

• 将对象的创建和对象本身业务处理分离可以降低系统的耦合度，使得两者修改起来相对容易。
• 在调用工厂类的工厂方法时，由于工厂方法是静态方法，使用起来很方便，可通过类名直接调用，而且只需要传入一个简单参数即可，在实际开发中，还可以在调用时将所传入的参数保存在xml配置文件中，修改参数时无需修改任何源代码。
• 简单工厂模式最大问题在于工厂类的职责相对过重，增加新的产品需要修改工厂类的判断逻辑，与开闭原则相违背。
• 简单工厂模式的要点在于：你需要什么，只需要传入一个正确的参数，就可以获取需要的对象，而无需知道起创建细节。

简单工厂模式的优点

• 工厂类含有必要的判断逻辑，可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例，客户端可以免除直接创建产品对象的责任，而仅仅“消费”产品；简单工厂模式通过这种做法实现了对责任的分割，它提供了专门的工厂类用于创建对象。
• 客户端无须知道所创建的具体产品类的类名，只需要知道具体产品类所对应的参数即可，对于一些复杂的类名，通过简单工厂模式可以减少使用者的记忆量。
• 通过引入配置文件，可以在不修改任何客户端代码的情况下更换和增加新的具体产品类，在一定程度上提高了系统的灵活性。

简单工厂模式的缺点

• 由于工厂类集中了所有产品创建逻辑，一旦不能正常工作，整个系统都要收到影响。
• 使用简单工厂模式将会增加系统中类的个数，在一定程度上增加了系统的复杂度和理解难度。
• 系统扩展困难，一旦添加新产品不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，有可能造成工厂逻辑国语复杂，不利于系统的扩展和维护。
• 简单工厂模式由于使用了静态工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

使用环境

• 工厂类负责创建的对象比较少：由于创建的对象较少，不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂。
• 客户端只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象不关心：客户端即不需要关心创建细节，甚至连类名都不需要知道，只需要知道类型所对应的参数。