01-简单工厂模式

01.简单工厂模式(4 \bigstar

一、定义

简单工厂模式(Simple Factory Pattern):又称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式,它属于类创建型模式。在简单工厂模式中,可以根据参数的不同返回不同类的实例。简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例,被创建的实例通常都具有共同的父类。

利用继承的性质,来实现使用一个统一的接口,创建不同类型的实例。

二、模式结构

简单工厂模式包含以下角色:

  • Factory:工厂角色 工厂角色负责实现创建所有实例的内部逻辑
  • Product:抽象产品角色 抽象产品角色是所创建的所有对象的父类,负责描述所有实例所 共有的公共接口
  • ConcreteProduct:具体产品角色 具体产品角色是创建目标,所有创建的对象都充当这个角色的某 个具体类的实例。

三、时序图

四、示例

// Product.h
class Product
{
public:
    virtual void use() =0;
};

class ConcreteProductA : public Product
{
public:
    virtual void use()
    {
        std::cout << "ConcreteProductA" << std::endl;
    }
};

class ConcreteProductB : public Product
{
public:
    virtual void use()
    {
        std::cout << "ConcreteProductB" << std::endl;
    }
};

class Factory
{
public:
    static Product* createProduct(std::string const& name)
    {
        if (name == "ConcreteProductA")
        {
            return new ConcreteProductA;
        }else if (name == "ConcreteProductB")
        {
            return new ConcreteProductB;
        }else
        {
            return nullptr;
        }
    }
};
//main.cpp
void print(Product* p)
{
    if (!p)
    {
        std::cout << "The product object is NULL.\n";
    }
    else
    {
        p->use();
    }
}

int main()
{
    Product* p = Factory::createProduct("");
    print(p);
    p = Factory::createProduct("ConcreteProductA");
    print(p);
    p = Factory::createProduct("ConcreteProductB");
    print(p);

    return 0;
}

运行结果:

The product object is NULL.
ConcreteProductA
ConcreteProductB

五、优缺点

优点:

  • 工厂类含有必要的判断逻辑,可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例,客户端可以免除直接创建产品对象的责任,而仅仅“消费”产品;简单工厂模式通过这种做法实现了对责任的分割,它提供了专门的工厂类用于创建对象。
  • 客户端无须知道所创建的具体产品类的类名,只需要知道具体产品类对应的参数即可,对于一些复杂的类名,通过简单工厂模式可以减少使用者的记忆量。
  • 通过引入配置文件,可以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:

  • 由于工厂类集中了所有产品创建逻辑,一旦不能正常工作,整个系统都要受到影响。
  • 使用简单工厂模式将会增加系统中类的个数,在一定程序上增加了系统的复杂度和理解难度。
  • 系统扩展困难,一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑,在产品类型较多时,有可能造成工厂逻辑过于复杂,不利于系统的扩展和维护。
  • 简单工厂模式由于使用了静态工厂方法,造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

六、适用场景

  • 工厂类负责创建的对象比较少:由于创建的对象较少,不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂。
  • 客户端只知道传入工厂类的参数,对于如何创建对象不关心:客户端既不需要关心创建细节,甚至连类名都不需要记住,只需要知道类型所对应的参数。

七、总结

  • 创建型模式对类的实例化过程进行了抽象,能够将对象的创建与对象的使用过程分离。
  • 简单工厂模式又称为静态工厂方法模式,它属于类创建型模式。在简单工厂模式中,可以根据参数的不同返回不同类的实例。简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例,被创建的实例通常都具有共同的父类。
  • 简单工厂模式包含三个角色:工厂角色负责实现创建所有实例的内部逻辑;抽象产品角色是所创建的所有对象的父类,负责描述所有实例所共有的公共接口;具体产品角色是创建目标,所有创建的对象都充当这个角色的某个具体类的实例。
  • 简单工厂模式的要点在于:当你需要什么,只需要传入一个正确的参数,就可以获取你所需要的对象,而无须知道其创建细节。
  • 简单工厂模式最大的优点在于实现对象的创建和对象的使用分离,将对象的创建交给专门的工厂类负责,但是其最大的缺点在于工厂类不够灵活,增加新的具体产品需要修改工厂类的判断逻辑代码,而且产品较多时,工厂方法代码将会非常复杂。
  • 简单工厂模式适用情况包括:工厂类负责创建的对象比较少;客户端只知道传入工厂类的参数,对于如何创建对象不关心。