工厂模式(C++)

简述

    工厂方法模式实现时,客户端需要决定实例化哪一个工厂来实现类,选择判断的问题在客户端,想要增加功能,修改客户端。而简单工厂是在内部进行逻辑判断。

场景说明

    现在有苹果和梨两种水果,而水果的生产流程复杂,所以需要水果工厂来生成。现开一个苹果工厂和梨工厂,各自生成自己的水果,当用户需要水果时,直接向工厂提出生产就可以了。不必和每个水果打交道

UML类图


对象职责

client:用户,按照自己的需求,告诉合适工厂生成水果
Plant:抽象水果
Fruits:抽象工厂
ApplePlant:苹果工厂,用户依赖苹果工厂获得苹果
Apple:苹果,用户最后得到的水果

代码实现

#include <stdio.h>
#include <iostream>

//抽象水果
class Fruits
{
public:
	Fruits(){};
	virtual void show(){};
private:
};

//苹果
class Apple : public Fruits
{
public:
	Apple(){};
	virtual void show()
	{
		std::cout << "我是苹果" << std::endl;
	}
private:
};

//梨
class Pear : public Fruits
{
public:
	Pear(){};
	virtual void show()
	{
		std::cout << "我是梨" << std::endl;
	}
private:
};

//抽象工厂
class Plant
{
public:
	Plant(){};
	virtual Fruits* getManufactureFruits();

private:
};

//苹果工厂
class ApplePlant
{
public:
	ApplePlant(){};
	virtual Fruits* getManufactureFruits()
	{
		return new Apple;
	}

private:
};

//梨工厂
class PearPlant
{
public:
	PearPlant(){};
	virtual Fruits* getManufactureFruits()
	{
		return new Pear;
	}

private:
};

int maingongc()
{
	ApplePlant *applePlant = new ApplePlant;
	Fruits *apple = applePlant->getManufactureFruits();
	apple->show();

	PearPlant *pearPlant = new PearPlant;
	Fruits *pear = pearPlant->getManufactureFruits();
	pear->show();

	while (1);
	return 0;
}

<think>好的,用户想了解C++工厂模式的实现和用法。首先,我需要回顾工厂模式的基本概念和类型。工厂模式分为简单工厂工厂方法和抽象工厂三种。用户可能对这些类型之间的区别不太清楚,所以需要逐一解释。 接下来,我应该查找提供的引用资料。引用[1]和[2]提到了简单工厂模式和抽象工厂模式的区别,引用[3]和[4]提供了具体的代码示例和结构图。需要确保将这些信息整合起来,用用户容易理解的方式呈现。 用户可能需要具体的代码示例来理解如何实现工厂模式。例如,简单工厂模式通常涉及一个工厂类根据参数创建不同产品,而抽象工厂模式则涉及多个工厂类生成相关产品族。需要确保代码示例正确,并且符合C++的语法规范,比如使用虚函数和纯虚函数。 另外,用户可能关心工厂模式的应用场景和优缺点。需要结合引用中的信息,比如抽象工厂模式适合创建复杂对象族,而简单工厂模式在添加新产品时需要修改工厂类,这可能违反开闭原则。同时,引用[4]提到的结构图可以帮助解释抽象工厂的组成。 还需要注意用户提到的系统级指令,比如数学公式的格式和引用标识。不过当前问题不涉及数学公式,但需要确保回答结构清晰,使用中文,并且在适当位置添加引用标识。例如,在解释抽象工厂模式时引用[1]和[4]。 最后,生成相关问题时要覆盖工厂模式的不同方面,比如类型对比、应用场景、优缺点以及与其他设计模式的区别。确保问题能够引导用户进一步深入学习。</think>### C++ 工厂模式实现与示例 工厂模式是创建型设计模式,通过封装对象创建过程实现解耦。C++中主要包含三种实现方式: #### 一、简单工厂模式 ```cpp // 抽象产品类 class Shape { public: virtual void draw() = 0; virtual ~Shape() {} }; // 具体产品类 class Circle : public Shape { public: void draw() override { std::cout << "绘制圆形" << std::endl; } }; class Square : public Shape { public: void draw() override { std::cout << "绘制正方形" << std::endl; } }; // 工厂类 class ShapeFactory { public: static Shape* createShape(const std::string& type) { if (type == "Circle") return new Circle(); if (type == "Square") return new Square(); return nullptr; } }; ``` 特点: - 单一工厂类管理所有产品创建 - 新增产品需要修改工厂类代码[^2] #### 二、工厂方法模式 ```cpp // 抽象工厂 class Factory { public: virtual Shape* createShape() = 0; virtual ~Factory() {} }; // 具体工厂 class CircleFactory : public Factory { public: Shape* createShape() override { return new Circle(); } }; class SquareFactory : public Factory { public: Shape* createShape() override { return new Square(); } }; ``` 特点: - 每个产品对应独立工厂类 - 符合开闭原则,便于扩展[^3] #### 三、抽象工厂模式 ```cpp // 抽象产品族 class Phone { public: virtual void call() = 0; virtual ~Phone() {} }; class Earphone { public: virtual void play() = 0; virtual ~Earphone() {} }; // 具体产品 class HuaweiPhone : public Phone { public: void call() override { std::cout << "华为手机通话" << std::endl; } }; class HuaweiEarphone : public Earphone { public: void play() override { std::cout << "华为耳机播放" << std::endl; } }; // 抽象工厂 class Factory { public: virtual Phone* createPhone() = 0; virtual Earphone* createEarphone() = 0; virtual ~Factory() {} }; // 具体工厂 class HuaweiFactory : public Factory { public: Phone* createPhone() override { return new HuaweiPhone(); } Earphone* createEarphone() override { return new HuaweiEarphone(); } }; ``` 特点: - 创建相关产品族(如手机+耳机) - 客户端通过抽象接口操作实例[^4]
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