“大话”-简单工厂、工厂方法、抽象工厂模式

最近在又细读了一遍《大话设计模式》之后，对其中提到的3种工厂模式有些概念和使用上的模糊，因此结合书中讲解和码友们的资料，自我总结一下，供以后复习时参考。

1. 几种工厂模式的本质：

“工厂”二字，其含义是使用工厂（一个或一系列方法）去生产产品（一个或一系列类的实例）。
有时候，我们常常会将生产产品的一个或一系列方法封装到一个类中，我习惯把这个类叫做“工厂类”；而被实例化的类称作“产品类”。

2. 简单工厂：（不属于GOF-23）

UML类图：

工厂类（SimpleFactory）拥有一个工厂方法（create），接受了一个参数，通过不同的参数实例化不同的产品类。

优点：

（1）很明显，简单工厂的特点就是“简单粗暴”，通过一个含参的工厂方法，我们可以实例化任何产品类，上至飞机火箭，下至土豆面条，无所不能。所以简单工厂有一个别名：上帝类。
（2）简单工厂包含必要的判断逻辑，简单工厂实现了对象的创建和使用的分离。
（3）客户端无需知道所创建的具体产品类的类名，只需要具体产品类对应的参数即可！
（4）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

缺点：

（1）任何”东西“的子类都可以被生产，负担太重。当所要生产产品种类非常多时，工厂方法的代码量可能会很庞大。

（2）在遵循开闭原则（对拓展开放，对修改关闭）的条件下，简单工厂对于增加新的产品，无能为力。因为增加新产品只能通过修改工厂方法来实现。

工厂方法正好可以解决简单工厂的这两个缺点。

3. 工厂方法模式：

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。工厂方法模式使一个类的实例化延迟到其子类。

优点：

（1）工厂方法模式就很好的减轻了工厂类的负担，把某一类/某一种东西交由一个工厂生产；（对应简单工厂的缺点1）

（2）同时增加某一类”东西“并不需要修改工厂类，只需要添加生产这类”东西“的工厂即可，使得工厂类符合开放-封闭原则。

缺点：

（1）相比简单工厂，实现略复杂。

（2）对于某些可以形成产品族的情况处理比较复杂。

（3）抽象层的加入使得理解程度加大

对于缺点（2），我们可以借用抽象工厂来实现。

4. 抽象工厂模式：

提供一个创建一系列相关或相互依赖的对象的接口，而无需指定他们具体的类。

优点：

（1）易于交换产品系列，改变一个应用的具体工厂变的特别容易，只需要改变具体工厂则可以使用不同的产品配置生产出对应的产品。
（2）具体创建实例的过程与客户端分离，客户端通过他们的抽象接口操纵实例。
（3）针对产品族；

缺点：针对产品族。

所以，只有对应产品族的情况下，才需要使用抽象工厂模式。

5 区别

简单工厂 ： 用来生产同一等级结构中的任意产品。（不支持拓展增加产品）

工厂方法 ：用来生产同一等级结构中的固定产品。（支持拓展增加产品）

抽象工厂 ：用来生产不同产品族的全部产品。（不支持拓展增加产品；支持增加产品族）

6 注意事项

（1）工厂类常常采用单例模式（Singleton）。

（2）工厂类拥有基类（定义共同接口），基类可以为纯虚类，也可以定义缺省方法。

（3）对于工厂方法和抽象工厂，基类中的生产产品的函数常常为虚函数，以实现动态绑定。

（4）调用工厂方法的函数通常采用工厂实现的指针和引用作为形参，以便根据不同的工厂实参调用不同的工厂方法。