【C++设计模式】简单工厂模式

简介: 创建型模式描述如何将对象的创建和使用分离,让用户在使用对象过程中无须关心对象的创建细节,从而降低系统耦合度,并且让系统易于修改和扩展。

一、简单工厂模式

1.1 简介

创建型模式关注对象的创建过程;

创建型模式描述如何将对象的创建和使用分离,让用户在使用对象过程中无须关心对象的创建细节,从而降低系统耦合度,并且让系统易于修改和扩展。

其实简单工厂模型并不属于Gof的23种设计模式,但应用也十分频繁,同时也是其余创建模式的基础,因此有必要先学习简单工厂模式。

如下栗子:客户Jungle需要时可以向工厂Factory提供产品参数,工厂根据产品参数生产对应产品,客户Jungle并不需要关心产品的生产过程细节。

image.png

简单工厂模式的定义:

定义一个简单工厂类,它可以根据参数的不同返回不同类的实例,被创建的实例通常都具有共同的父类

1.2 简单工厂的实现流程

设计一个抽象产品类,它包含一些公共方法的实现;

从抽象产品类中派生出多个具体产品类,如篮球类、足球类、排球类,具体产品类中实现具体产品生产的相关代码;

设计一个工厂类,工厂类中提供一个生产各种产品的工厂方法,该方法根据传入参数(产品名称)创建不同的具体产品类对象;

客户只需调用工厂类的工厂方法,并传入具体产品参数,即可得到一个具体产品对象。

二、简单工厂模式结构

2.1 代码结构

//抽象产品类AbstractProduct
class AbstractProduct
{
public:
  //抽象方法:
};
//具体产品类Basketball
class ConcreteProduct :public AbstractProduct
{
public:
  //具体实现方法
};
class Factory
{
public:
  AbstractProduct createProduct(string productName)
  {
    AbstractProduct pro = NULL;
    if (productName == "ProductA"){
      pro = new ProductA();
    }
    else if (productName == "ProductB"){
      pro = new ProductB();
    }
    ...
  }
};

客户端使用:创建一个工厂对象,调用工厂对象的createProduct方法,并传入所需要的产品参数,即可得到所需产品的实例对象,客户不需要关心产品的创建细节。

2.2 简单工厂模式的栗子

(1)抽象产品类AbstractProduct

抽象方法不提供实现。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//抽象产品类AbstractProduct
class AbstractSportProduct
{
public:
  AbstractSportProduct(){
  }
  //抽象方法:
  void printName(){};
  void play(){};
};

(2)定义三个具体产品类

//具体产品类Basketball
class Basketball :public AbstractSportProduct
{
public:
  Basketball(){
    printName();
    play();
  }
  //具体实现方法
  void printName(){
    printf("Andy get Basketball\n");
  }
  void play(){
    printf("Andy play Basketball\n");
  }
};
//具体产品类Football
class Football :public AbstractSportProduct
{
public:
  Football(){
    printName();
    play();
  }
  //具体实现方法
  void printName(){
    printf("Andy get Football\n");
  }
  void play(){
    printf("Andy play Football\n");
  }
};
//具体产品类Volleyball
class Volleyball :public AbstractSportProduct
{
public:
  Volleyball(){
    printName();
    play();
  }
  //具体实现方法
  void printName(){
    printf("Andy get Volleyball\n");
  }
  void play(){
    printf("Andy play Volleyball\n");
  }
};

(3)定义工厂类和工厂方法

//定义工厂类和工厂方法
class Factory
{
public:
  AbstractSportProduct *getSportProduct(string productName)
  {
    AbstractSportProduct *pro = NULL;
    if (productName == "Basketball"){
      pro = new Basketball();
    }
    else if (productName == "Football"){
      pro = new Football();
    }
    else if (productName == "Volleyball"){
      pro = new Volleyball();
    }
    return pro;
  }
};

(4)客户端

#include <iostream>
#include "SimpleFactory.h"
int main()
{
  printf("简单工厂模式\n");
  //定义工厂类对象
  Factory *fac = new Factory();
  AbstractSportProduct *product = NULL;
  product = fac->getSportProduct("Basketball");
  product = fac->getSportProduct("Football");
  product = fac->getSportProduct("Volleyball"); 
  system("pause");
  return 0;
}

代码运行结果如下:

image.png

在客户端使用时,只需要提供产品名称作为参数,传入工厂的方法中,即可得到对应产品。抽象产品类中并没有提供公共方法的实现,而是在各个具体产品类中根据各自产品情况实现,工厂类中有getSportProduct函数,其返回值为抽象类AbstractSportProduct型指针,该函数能分别进行实例化体育用具的对象。

三、小结

简单工厂模式的优点:

工厂类提供创建具体产品的方法,并包含一定判断逻辑,客户不必参与产品的创建过程;

客户只需要知道对应产品的参数即可,参数一般简单好记,如数字、字符或者字符串等。

简单工厂模式的缺点:

假设有一天Andy想玩棒球了,最简单的方法,即再从抽象产品类派生出一个Baseball类,并在工厂类的getSportProduct方法中增加“productName == "Baseball”的条件分支即可,但是这违背了开闭原则(对扩展开放,对修改关闭),即在扩展功能时修改了既有的代码。

另一方面,简单工厂模式所有的判断逻辑都在工厂类中实现,一旦工厂类设计故障,则整个系统都受之影响。

相关文章
|
27天前
|
设计模式 安全 Java
Kotlin教程笔记(51) - 改良设计模式 - 构建者模式
Kotlin教程笔记(51) - 改良设计模式 - 构建者模式
|
3月前
|
设计模式 数据库连接 PHP
PHP中的设计模式:提升代码的可维护性与扩展性在软件开发过程中,设计模式是开发者们经常用到的工具之一。它们提供了经过验证的解决方案,可以帮助我们解决常见的软件设计问题。本文将介绍PHP中常用的设计模式,以及如何利用这些模式来提高代码的可维护性和扩展性。我们将从基础的设计模式入手,逐步深入到更复杂的应用场景。通过实际案例分析,读者可以更好地理解如何在PHP开发中应用这些设计模式,从而写出更加高效、灵活和易于维护的代码。
本文探讨了PHP中常用的设计模式及其在实际项目中的应用。内容涵盖设计模式的基本概念、分类和具体使用场景,重点介绍了单例模式、工厂模式和观察者模式等常见模式。通过具体的代码示例,展示了如何在PHP项目中有效利用设计模式来提升代码的可维护性和扩展性。文章还讨论了设计模式的选择原则和注意事项,帮助开发者在不同情境下做出最佳决策。
|
1月前
|
设计模式 开发者 Python
Python编程中的设计模式:工厂方法模式###
本文深入浅出地探讨了Python编程中的一种重要设计模式——工厂方法模式。通过具体案例和代码示例,我们将了解工厂方法模式的定义、应用场景、实现步骤以及其优势与潜在缺点。无论你是Python新手还是有经验的开发者,都能从本文中获得关于如何在实际项目中有效应用工厂方法模式的启发。 ###
|
23天前
|
设计模式 安全 Java
Kotlin教程笔记(51) - 改良设计模式 - 构建者模式
Kotlin教程笔记(51) - 改良设计模式 - 构建者模式
37 1
|
2月前
|
设计模式 Java Kotlin
Kotlin教程笔记(51) - 改良设计模式 - 构建者模式
本教程详细讲解Kotlin语法,适合希望深入了解Kotlin的开发者。对于快速学习Kotlin语法,推荐查看“简洁”系列教程。本文重点介绍了构建者模式在Kotlin中的应用与改良,包括如何使用具名可选参数简化复杂对象的创建过程,以及如何在初始化代码块中对参数进行约束和校验。
26 3
|
3月前
|
设计模式 算法 安全
设计模式——模板模式
模板方法模式、钩子方法、Spring源码AbstractApplicationContext类用到的模板方法
设计模式——模板模式
|
3月前
|
设计模式 数据库连接 PHP
PHP中的设计模式:如何提高代码的可维护性与扩展性在软件开发领域,PHP 是一种广泛使用的服务器端脚本语言。随着项目规模的扩大和复杂性的增加,保持代码的可维护性和可扩展性变得越来越重要。本文将探讨 PHP 中的设计模式,并通过实例展示如何应用这些模式来提高代码质量。
设计模式是经过验证的解决软件设计问题的方法。它们不是具体的代码,而是一种编码和设计经验的总结。在PHP开发中,合理地使用设计模式可以显著提高代码的可维护性、复用性和扩展性。本文将介绍几种常见的设计模式,包括单例模式、工厂模式和观察者模式,并通过具体的例子展示如何在PHP项目中应用这些模式。
|
3月前
|
设计模式 Java Spring
spring源码设计模式分析-代理设计模式(二)
spring源码设计模式分析-代理设计模式(二)
|
3月前
|
设计模式
设计模式-工厂模式 Factory Pattern(简单工厂、工厂方法、抽象工厂)
这篇文章详细解释了工厂模式,包括简单工厂、工厂方法和抽象工厂三种类型。每种模式都通过代码示例展示了其应用场景和实现方法,并比较了它们之间的差异。简单工厂模式通过一个工厂类来创建各种产品;工厂方法模式通过定义一个创建对象的接口,由子类决定实例化哪个类;抽象工厂模式提供一个创建相关或依赖对象家族的接口,而不需要明确指定具体类。
设计模式-工厂模式 Factory Pattern(简单工厂、工厂方法、抽象工厂)
|
2月前
|
设计模式 安全 Java
Kotlin教程笔记(51) - 改良设计模式 - 构建者模式
Kotlin教程笔记(51) - 改良设计模式 - 构建者模式
41 0