软件开发经典设计模式：创建型-工厂模式

工厂模式（工厂方法和抽象工厂）

        工厂模式（Factory Pattern）是创建型设计模式之一，旨在提供创建对象的接口，而无需显式指定创建对象的类。这种模式在面向对象编程中非常有用，特别是在需要处理不同类型但实现相似接口的对象时。

        工厂模式的核心思想是使用工厂类或方法来封装对象创建的过程，有助于提高代码的灵活性和可维护性。

分类：

        简单工厂模式（不是标准的 GoF 设计模式）：用于创建对象的简单工厂类，用一个方法根据输入的参数返回特定类型的实例。

        工厂方法模式：每个对象都有一个工厂方法接口，通过子类实现不同产品的创建，各子类决定实例化哪种产品。

        抽象工厂模式：提供一个接口用于创建一系列相关或相互依赖的对象，无需指定具体类。

#include <iostream>
#include <memory>

// 产品基类
class Product {
public:
    virtual void use() const = 0;
    virtual ~Product() = default;
};

// 具体产品 A
class ConcreteProductA : public Product {
public:
    void use() const override {
        std::cout << "Using Concrete Product A" << std::endl;
    }
};

// 具体产品 B
class ConcreteProductB : public Product {
public:
    void use() const override {
        std::cout << "Using Concrete Product B" << std::endl;
    }
};

// 工厂基类
class Creator {
public:
    virtual std::unique_ptr<Product> factoryMethod() const = 0;
    virtual ~Creator() = default;

    void someOperation() const {
        // 调用工厂方法创建产品对象
        std::unique_ptr<Product> product = factoryMethod();
        product->use();
    }
};

// 具体工厂 A
class ConcreteCreatorA : public Creator {
public:
    std::unique_ptr<Product> factoryMethod() const override {
        return std::make_unique<ConcreteProductA>();
    }
};

// 具体工厂 B
class ConcreteCreatorB : public Creator {
public:
    std::unique_ptr<Product> factoryMethod() const override {
        return std::make_unique<ConcreteProductB>();
    }
};

int main() {
    std::unique_ptr<Creator> creatorA = std::make_unique<ConcreteCreatorA>();
    creatorA->someOperation();

    std::unique_ptr<Creator> creatorB = std::make_unique<ConcreteCreatorB>();
    creatorB->someOperation();

    return 0;
}

特点

1. 解耦创建和使用：客户端不需要知道具体类名，只需要对应的工厂对象（接口），减少耦合。

2. 扩展性强：当增加新产品时，只需添加新的工厂类及产品类即可，而不需要修改现有代码，遵循了开放/封闭原则。

3. 易于管理复杂对象创建逻辑：提供一种创建对象的集中管理方式，可以在工厂中插入各种逻辑（如缓存、日志、安全验证等）。

场景

1. 对象创建的逻辑复杂：当对象的创建过程较复杂且需要许多条件或参数时，工厂模式更能解决问题。

2. 系统不希望依赖具体类：如果您希望系统独立于它创建的对象的实现，以支持创建不同对象的可能。

3. 需要创建多个相关产品对象：采用抽象工厂模式来处理，这些对象可能必须共同使用。

工厂模式是权衡灵活性和可维护性的一种优雅设计方案，适用于许多面向对象软件开发的场景。