C++ 常用设计模式学习——工厂模式

本文主要是介绍C++ 常用设计模式学习——工厂模式，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

在工厂模式中，创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。工厂模式作为一种创建模式，一般在创建复杂对象时，考虑使用；在创建简单对象时，建议直接new完成一个实例对象的创建。

简单工厂模式

简单工厂模式主要特点是需要在工厂类中做判断，从而创造相应的产品，当增加新产品时，需要修改工厂类。使用简单工厂模式，我们只需要知道具体的产品型号就可以创建一个产品。

缺点：工厂类集中了所有产品类的创建逻辑，如果产品量较大，会使得工厂类变的非常臃肿。

/*
关键代码：创建过程在工厂类中完成。
*/
#include <iostream>using namespace std;

//定义产品类型信息
typedef enum
{
    Tank_Type_56,
    Tank_Type_96,
    Tank_Type_Num
}Tank_Type;

//抽象产品类
class Tank
{
public:
    virtual const string& type() = 0;
};

//具体的产品类
class Tank56 : public Tank
{
public:
    Tank56():Tank(),m_strType("Tank56")
    {
    }

    const string& type() override
    {
        cout << m_strType.data() << endl;
        return m_strType;
    }
private:
    string m_strType;
};

//具体的产品类
class Tank96 : public Tank
{
public:
    Tank96():Tank(),m_strType("Tank96")
    {
    }
    const string& type() override
    {
        cout << m_strType.data() << endl;
        return m_strType;
    }

private:
    string m_strType;
};

//工厂类
class TankFactory
{
public:
    //根据产品信息创建具体的产品类实例，返回一个抽象产品类
    Tank* createTank(Tank_Type type)
    {
        switch(type)
        {
        case Tank_Type_56:
            return new Tank56();
        case Tank_Type_96:
            return new Tank96();
        default:
            return nullptr;
        }
    }
};


int main()
{
    TankFactory* factory = new TankFactory();
    Tank* tank56 = factory->createTank(Tank_Type_56);
    tank56->type();
    Tank* tank96 = factory->createTank(Tank_Type_96);
    tank96->type();

    delete tank96;
    tank96 = nullptr;
    delete tank56;
    tank56 = nullptr;
    delete factory;
    factory = nullptr;

    return 0;
}

工厂方法模式

工厂方法模式定义一个创建对象的接口，其子类去具体现实这个接口以完成具体的创建工作。如果需要增加新的产品类，只需要扩展一个相应的工厂类即可。

缺点：产品类数据较多时，需要实现大量的工厂类，这无疑增加了代码量。

/*
关键代码：创建过程在其子类执行。
*/
#include <iostream>using namespace std;

//产品抽象类
class Tank
{
public:
    virtual const string& type() = 0;
};

//具体的产品类
class Tank56 : public Tank
{
public:
    Tank56():Tank(),m_strType("Tank56")
    {
    }

    const string& type() override
    {
        cout << m_strType.data() << endl;
        return m_strType;
    }
private:
    string m_strType;
};

//具体的产品类
class Tank96 : public Tank
{
public:
    Tank96():Tank(),m_strType("Tank96")
    {
    }
    const string& type() override
    {
        cout << m_strType.data() << endl;
        return m_strType;
    }

private:
    string m_strType;
};

//抽象工厂类，提供一个创建接口
class TankFactory
{
public:
    //提供创建产品实例的接口，返回抽象产品类
    virtual Tank* createTank() = 0;
};

//具体的创建工厂类，使用抽象工厂类提供的接口，去创建具体的产品实例
class Tank56Factory : public TankFactory
{
public:
    Tank* createTank() override
    {
        return new Tank56();
    }
};

//具体的创建工厂类，使用抽象工厂类提供的接口，去创建具体的产品实例
class Tank96Factory : public TankFactory
{
public:
    Tank* createTank() override
    {
        return new Tank96();
    }
};


int main()
{
    TankFactory* factory56 = new Tank56Factory();
    Tank* tank56 = factory56->createTank();
    tank56->type();

    TankFactory* factory96 = new Tank96Factory();
    Tank* tank96 = factory96->createTank();
    tank96->type();

    delete tank96;
    tank96 = nullptr;
    delete factory96;
    factory96 = nullptr;

    delete tank56;
    tank56 = nullptr;
    delete factory56;
    factory56 = nullptr;

    return 0;
}

抽象工厂模式

抽象工厂模式提供创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。当存在多个产品系列，而客户端只使用一个系列的产品时，可以考虑使用抽象工厂模式。

缺点：当增加一个新系列的产品时，不仅需要现实具体的产品类，还需要增加一个新的创建接口，扩展相对困难。

/*
* 关键代码：在一个工厂里聚合多个同类产品。
* 以下代码以白色衣服和黑色衣服为例，白色衣服为一个产品系列，黑色衣服为一个产品系列。白色上衣搭配白色裤子，   黑色上衣搭配黑色裤字。每个系列的衣服由一个对应的工厂创建，这样一个工厂创建的衣服能保证衣服为同一个系列。
*/

//抽象上衣类
class Coat
{
public:
    virtual const string& color() = 0;
};

//黑色上衣类
class BlackCoat : public Coat
{
public:
    BlackCoat():Coat(),m_strColor("Black Coat")
    {
    }

    const string& color() override
    {
        cout << m_strColor.data() << endl;
        return m_strColor;
    }
private:
    string m_strColor;
};

//白色上衣类
class WhiteCoat : public Coat
{
public:
    WhiteCoat():Coat(),m_strColor("White Coat")
    {
    }
    const string& color() override
    {
        cout << m_strColor.data() << endl;
        return m_strColor;
    }

private:
    string m_strColor;
};

//抽象裤子类
class Pants
{
public:
    virtual const string& color() = 0;
};

//黑色裤子类
class BlackPants : public Pants
{
public:
    BlackPants():Pants(),m_strColor("Black Pants")
    {
    }
    const string& color() override
    {
        cout << m_strColor.data() << endl;
        return m_strColor;
    }

private:
    string m_strColor;
};

//白色裤子类
class WhitePants : public Pants
{
public:
    WhitePants():Pants(),m_strColor("White Pants")
    {
    }
    const string& color() override
    {
        cout << m_strColor.data() << endl;
        return m_strColor;
    }

private:
    string m_strColor;
};

//抽象工厂类，提供衣服创建接口
class Factory
{
public:
    //上衣创建接口，返回抽象上衣类
    virtual Coat* createCoat() = 0;
    //裤子创建接口，返回抽象裤子类
    virtual Pants* createPants() = 0;
};

//创建白色衣服的工厂类，具体实现创建白色上衣和白色裤子的接口
class WhiteFactory : public Factory
{
public:
    Coat* createCoat() override
    {
        return new WhiteCoat();
    }

    Pants* createPants() override
    {
        return new WhitePants();
    }
};

//创建黑色衣服的工厂类，具体实现创建黑色上衣和白色裤子的接口
class BlackFactory : public Factory
{
    Coat* createCoat() override
    {
        return new BlackCoat();
    }

    Pants* createPants() override
    {
        return new BlackPants();
    }
};

这篇关于C++ 常用设计模式学习——工厂模式的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！

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