设计模式-工厂模式（Factory Pattern）

原创

已于 2024-02-29 15:53:29 修改 · 1.4k 阅读

26 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#c++ #简单工厂模式 #工厂方法模式 #抽象工厂模式

于 2024-02-19 14:20:16 首次发布

承接Qt/C++软件开发项目，高质量交付，灵活沟通，长期维护支持。需求所寻，技术正适，共创完美，欢迎私信联系！

一、工厂模式说明

工厂模式是一种创建型设计模式，它提供了一种将对象的创建与使用分离的方式。工厂模式通过引入一个公共的接口来创建对象，而不是通过直接调用构造函数来创建对象。这样做的好处是使得代码更加灵活，更容易维护和扩展。

工厂模式通常包含以下几个角色：

产品（Product）： 产品是工厂模式所创建的对象。它可以是一个接口、抽象类或者具体类，用来描述工厂创建的对象所具有的特性和行为。

工厂接口（Factory Interface）： 工厂接口是用来创建产品对象的接口，它定义了一个或多个工厂方法用来创建产品。通常情况下，工厂接口是一个抽象类或者接口，其中的工厂方法可以是抽象方法或者默认实现方法。

具体工厂（Concrete Factory）： 具体工厂是工厂模式的实现者，它实现了工厂接口，负责创建具体的产品对象。每个具体工厂类通常都与一个特定的产品相关联，用来创建该产品的实例。

客户端（Client）： 客户端是使用工厂模式的地方，它通过工厂接口来创建产品对象，而不需要知道具体的产品类。客户端通常只与工厂接口和产品接口交互，而不直接依赖具体的产品类。

二、工厂模式应用

在实际应用中的例子时，有几个常见的场景：

数据库连接池： 在大多数现代应用程序中，需要频繁地与数据库进行交互。为了提高性能和效率，通常会使用数据库连接池。连接池是一组预先创建的数据库连接，可以在需要时重新使用。工厂模式可用于创建这些数据库连接，以便统一管理连接的创建和销毁。例如，可以使用工厂方法模式创建不同类型的数据库连接对象，如 MySQL 连接、PostgreSQL 连接等。

日志记录器： 许多应用程序需要记录事件和错误信息以便后期分析和调试。日志记录器是用于记录这些信息的工具。工厂模式可用于创建不同类型的日志记录器，如文件日志记录器、数据库日志记录器、控制台日志记录器等。根据应用程序的需求，可以选择合适的日志记录器类型。例如，可以使用抽象工厂模式来创建不同类型的日志记录器对象，并使用配置文件或其他参数来确定要创建的日志记录器类型。

UI控件库： 在图形用户界面（GUI）应用程序中，UI控件库用于创建和管理各种用户界面元素，如按钮、文本框、标签等。工厂模式可用于创建这些UI控件。例如，可以使用简单工厂模式创建不同类型的UI控件对象，并提供统一的接口来访问这些控件。这样可以降低客户端代码与具体控件实现之间的耦合，并提高代码的灵活性和可维护性。

加密算法库： 在安全领域中，加密算法是非常重要的组成部分。工厂模式可用于创建不同类型的加密算法对象，如对称加密算法、非对称加密算法等。例如，可以使用工厂方法模式创建不同类型的加密算法对象，并提供统一的接口来加密和解密数据。这样可以方便地切换和使用不同类型的加密算法，而不影响客户端代码。

游戏开发： 在游戏开发中，经常需要创建各种游戏对象，如角色、道具、怪物等。工厂模式可用于创建这些游戏对象。例如，可以使用工厂方法模式创建不同类型的游戏对象，并提供统一的接口来处理游戏逻辑。这样可以方便地扩展和修改游戏中的对象，而不需要修改客户端代码。