工厂模式详解-优快云博客

工厂模式属于创建型模式，大致可以分为三类，简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式。听上去差不多，都是工厂模式。
一、简单工厂模式，它的主要特点是需要在工厂类中做判断，从而创造相应的产品。
当增加新的产品时，就需要修改工厂类。有点抽象，举个例子就明白了。有一家生产处理器核的厂家，它只有一个工厂，能够生产两种型号的处理器核。客户需要什么样的处理器核，一定要显示地告诉生产工厂。下面给出一种实现方案。

enum CTYPE {COREA, COREB};   
class SingleCore  
{  
public:  
    virtual void Show() = 0;
};  
//单核A  
class SingleCoreA: public SingleCore  
{  
public:  
    void Show() { cout<<"SingleCore A"<<endl; }  
};  
//单核B  
class SingleCoreB: public SingleCore  
{  
public:  
    void Show() { cout<<"SingleCore B"<<endl; }  
};  
//唯一的工厂，可以生产两种型号的处理器核，在内部判断  
class Factory  
{  
public:   
    SingleCore* CreateSingleCore(enum CTYPE ctype)  
    {  
        if(ctype == COREA) //工厂内部判断  
            return new SingleCoreA(); //生产核A  
        else if(ctype == COREB)  
            return new SingleCoreB(); //生产核B  
        else  
            return NULL;  
    }  
};

这样设计的主要缺点之前也提到过，就是要增加新的核类型时，就需要修改工厂类。这就违反了开放封闭原则：软件实体（类、模块、函数）可以扩展，但是不可修改。

简单工厂方法中，首先包括一个“抽象产品类”（该类可以是接口Interface，也可以是实际的类Class，本例中是SingleCore），所有需要的产品类都是该“抽象产品类”的子类（如果是接口的话，那么就是说所有产品类都继承了该接口），另外还包含一个具体的工厂类，所有需要的产品类都是该类生成的产品类对象。生成产品类的方法，其内部一般是类似于switch的结构，根据输入的标志，选择创建不同类型的对象。由于不知道创建的对象到底是哪个类的，所以方法的返回值的类型是“抽象产品类”。

二、工厂方法模式，是指定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。Factory Method使一个类的实例化延迟到其子类。

听起来很抽象，还是以刚才的例子解释。这家生产处理器核的产家赚了不少钱，于是决定再开设一个工厂专门用来生产B型号的单核，而原来的工厂专门用来生产A型号的单核。这时，客户要做的是找好工厂，比如要A型号的核，就找A工厂要；否则找B工厂要，不再需要告诉工厂具体要什么型号的处理器核了。下面给出一个实现方案。

class SingleCore  
{  
public:  
    virtual void Show() = 0;
};  
//单核A  
class SingleCoreA: public SingleCore  
{  
public:  
    void Show() { cout<<"SingleCore A"<<endl; }  
};  
//单核B  
class SingleCoreB: public SingleCore  
{  
public:  
    void Show() { cout<<"SingleCore B"<<endl; }  
};  
class Factory  
{  
public:  
    virtual SingleCore* CreateSingleCore() = 0;
};  
//生产A核的工厂  
class FactoryA: public Factory  
{  
public:  
    SingleCoreA* CreateSingleCore() { return new SingleCoreA; }  
};  
//生产B核的工厂  
class FactoryB: public Factory  
{  
public:  
    SingleCoreB* CreateSingleCore() { return new SingleCoreB; }  
};

工厂方法模式也有缺点，每增加一种产品，就需要增加一个对象的工厂。如果这家公司发展迅速，推出了很多新的处理器核，那么就要开设相应的新工厂。在C++实现中，就是要定义一个个的工厂类。显然，相比简单工厂模式，工厂方法模式需要更多的类定义。

工厂方法中，首先包括一个抽象产品类，可以派生出多个具体产品类，这个和简单工厂方法没有区别。另外还包含一个抽象工厂类，可以派生出具体工厂类（这个与简单工厂方法中的具体工厂类没有区别），每个具体工厂类可以根据输入标志创建一个具体产品类的实例。较之简单工厂方法，工厂方法对于工厂类进行了抽象产生了一个抽象工厂类，通过这个抽象工厂类规定了一系列流程框架，另外，还将具体产品类的创建交给了具体的工厂类——也就是说，有多个具体工厂类相对应多个具体产品类，工厂类和产品类的耦合度下降。工厂方法的实用性：（1）当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候；（2）当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候；（3）当类江创建对象的职责委托给多个帮助子类中的某一个，并你希望将哪一个帮助子类是代理者这一信息局部化的时候。

三、抽象工厂模式提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口。而无需指定他们的具体的类 。具体这样应用，这家公司还是开设两个工厂，一个专门用来生产A型号的单核多核处理器，而另一个工厂专门用来生产B型号的单核多核处理器，下面给出实现的代码。

//单核  
class SingleCore   
{  
public:  
    virtual void Show() = 0;
};  
class SingleCoreA: public SingleCore    
{  
public:  
    void Show() { cout<<"Single Core A"<<endl; }  
};  
class SingleCoreB :public SingleCore  
{  
public:  
    void Show() { cout<<"Single Core B"<<endl; }  
};  
//多核  
class MultiCore    
{  
public:  
    virtual void Show() = 0;
};  
class MultiCoreA : public MultiCore    
{  
public:  
    void Show() { cout<<"Multi Core A"<<endl; }  
  
};  
class MultiCoreB : public MultiCore    
{  
public:  
    void Show() { cout<<"Multi Core B"<<endl; }  
};  
//工厂  
class CoreFactory    
{  
public:  
    virtual SingleCore* CreateSingleCore() = 0;
    virtual MultiCore* CreateMultiCore() = 0;
};  
//工厂A，专门用来生产A型号的处理器  
class FactoryA :public CoreFactory  
{  
public:  
    SingleCore* CreateSingleCore() { return new SingleCoreA(); }  
    MultiCore* CreateMultiCore() { return new MultiCoreA(); }  
};  
//工厂B，专门用来生产B型号的处理器  
class FactoryB : public CoreFactory  
{  
public:  
    SingleCore* CreateSingleCore() { return new SingleCoreB(); }  
    MultiCore* CreateMultiCore() { return new MultiCoreB(); }  
};

抽象工厂模式，包括一个抽个产品类，该抽象产品类可以派生出多个具体产品类，在每个具体产品类中以组合的形式将另一个抽象工厂类的引用包含进来，完成一群具体产品类的构建。另外还包含两个抽象工厂类，可以派生出多个具体工厂类，这个与简单工厂方法中的具体工厂类没有区别，每个具体工厂类可以创建一个具体产品类的实例，但是这个具体产品类的实例比较特殊，是利用另一个抽象工厂类的具体工厂类创建的一群具体产品类而构建，请注意这个类才是抽象工厂方法的实质。

抽象工厂模式的实用性：（1）一个系统要独立于他的产品的创建、组合和表示时（即客户不关心产品的生产过程只关心产品的使用是否合适）（2）一个系统要求多个产品系列中的一个来配置时（这个不难理解试想下Helen的要求就可以理解了）。（3）当你要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时（4）当你提供一个产品类库，只想显示他们的接口而不是现实时（这个在软件开发中相当重要，尽量减少软件对外的接口可以更好的保护软件的安全性）