【C++設計模式二】工廠模式

（1）定義

簡單工廠模式中，每新增一個具體産品，就需要修改工廠類内部的判斷邏輯。為了不修改工廠類，遵循開閉原則，工廠方法模式中不再使用工廠類統一建立所有的具體産品，而是針對不同的産品設計了不同的工廠，每一個工廠隻生産特定的産品。

定義一個用于建立對象的接口，但是讓子類決定将哪一個類執行個體化。工廠方法模式讓一個類的執行個體化延遲到其子類。

（2）結構

工廠模式結構如下：

• 抽象工廠（AbstractFactory）：所有生産具體産品的工廠類的基類，提供工廠類的公共方法；
• 具體工廠（ConcreteFactory）：生産具體的産品；
• 抽象産品（AbstractProduct）：所有産品的基類，提***品類的公共方法；
• 具體産品（ConcreteProduct）：具體的産品類。

（3）執行個體

Factory.h

#ifndef FACTORY_H
#define FACTORY_H
#include <iostream>
#include <string>

/********************************産品類***********************************/
//抽象産品類AbstractProduct(并非真正意義上的抽象類，含有純虛函數才是抽象類)
class AbstractSportProduct
{
public:
	AbstractSportProduct(){}
	~AbstractSportProduct(){}
    
	//虛函數
	virtual void play(){}
};

//具體産品類Basketball
class Basketball :public AbstractSportProduct
{
public:
	Basketball(){}
	~Basketball(){}

	//具體實作方法
	void play();
};

//具體産品類Football
class Football :public AbstractSportProduct
{
public:
	Football(){}
	~Football(){}

	//具體實作方法
	void play();
};

/********************************工廠類***********************************/
//抽象工廠類
class AbstractFactory{
public:
	//純虛函數
	virtual AbstractSportProduct *getSportProduct() = 0;
};

//具體工廠類BasketballFactory
class BasketballFactory:public AbstractFactory
{
public:
	BasketballFactory(){}
	~BasketballFactory(){}

	AbstractSportProduct *getSportProduct();
};

//具體工廠類FootballFactory
class FootballFactory:public AbstractFactory 
{
public:
	FootballFactory(){}
	~FootballFactory(){}

	AbstractSportProduct *getSportProduct();
};

#endif // FACTORY_H
           

Factory.cpp

#include "Factory.h"

/********************************産品類方法***********************************/
//Basketball方法
void Basketball::play(){
	printf("play Basketball\n");
}

//Football方法
void Football::play(){
	printf("play Football\n");
}

/********************************工廠類方法***********************************/
//BasketballFactory方法
AbstractSportProduct *BasketballFactory::getSportProduct()
{
	return new Basketball();
}

//FootballFactory方法
AbstractSportProduct *FootballFactory::getSportProduct()
{
	return new Football();
}
           

main.cpp

#include "Factory.h"

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	AbstractSportProduct *pro = nullptr;
	AbstractFactory *fac = nullptr;

	fac = new BasketballFactory();
	pro = fac->getSportProduct();
	pro->play();

	fac = new FootballFactory();
	pro = fac->getSportProduct();
	pro->play();
    
    return 0;
}
           

輸出結果：

（4）總結

如果想增加棒球（Baseball）類，隻需要增加一個棒球工廠（BaseballFacory），然後在用戶端代碼中修改具體工廠類的類名，而原有的類的代碼無需修改。由此可看到，相較簡單工廠模式，工廠方法模式更加符合開閉原則。工廠方法是使用頻率最高的設計模式之一，是很多開源架構和API類庫的核心模式。

優點：

• 工廠方法用于建立客戶所需産品，同時向客戶隐藏某個具體産品類将被執行個體化的細節，使用者隻需關心所需産品對應的工廠；
• 工廠自主決定建立何種産品，并且建立過程封裝在具體工廠對象内部，多态性設計是工廠方法模式的關鍵；
• 新加入産品時，無需修改原有代碼，增強了系統的可擴充性，符合開閉原則。

缺點：

• 添加新産品時，需要同時添加新的産品工廠，系統中類的數量成對增加，增加了系統的複雜度，更多的類需要編譯和運作，增加了系統的額外開銷；
• 工廠和産品都引入了抽象層，用戶端代碼中均使用的抽象層，增加了系統的抽象層次和了解難度。