简单工厂模式(Simple Factory Pattern)又叫做静态工厂方法模式(Static Factory Method Pattern),属于创建型模式。简单工厂模式的实质是由一个工厂类根据传入的参数,动态决定应该创建哪一个产品类的实例。


值得注意的是,简单工厂模式并不属于 23 种 GoF 设计模式之一。它是工厂模式家族中最简单实用的模式,可以理解为是不同工厂模式的一个特殊实现。



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模式结构


UML 结构图:


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  • 工厂(Factory):整个模式的核心,负责实现创建所有实例的内部逻辑。

  • 抽象产品(Product):所有具体产品的父类,负责描述所有实例所共有的公共接口。

  • 具体产品(ConcreteProduct):最终创建的具体产品



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优缺点



优点:


  • 工厂类包含了必要的逻辑判断,根据指定的信息来创建对应的产品。客户端仅负责“消费”产品即可,实现了对象创建和使用的分离。

  • 客户端无需关心具体产品如何创建与组织,仅需知道具体产品所对应的参数即可,可以在一定程度减少使用者的记忆量。



缺点:


  • 由于工厂类集中了所有产品的创建逻辑(违反了高内聚责任分配原则),职责过重,一旦无法正常工作,整个系统都将受到影响。

  • 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。


这些缺点在"工厂方法模式"中得到了一定的克服。



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适用场景


  • 工厂类负责创建的对象比较少(不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂)。

  • 客户端仅需知道传入工厂类的参数,对于如何创建对象(逻辑)不关心。


注意:由于简单工厂很容易违反高内聚责任分配原则,因此一般只在很简单的情况下应用。



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案例分析




BBA - 奔驰、宝马、奥迪




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互联网行业有三巨头 BAT,汽车界也有三大豪门 BBA。它们是驰名世界的汽车企业,也被认为是高档汽车生产的先导,最可怕的是均属于德国制造。奔驰优雅稳重、宝马操控感强、奥迪大气,更是官车的代表。。。“坐奔驰,开宝马”,足以说明一切。


在国内,BBA 大受欢迎,对很多人来说,不仅是代步工具,更是身份的象征。但车再好,也需要在工厂中加工生产,来一起看看简单工厂模式吧!



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代码实现



创建抽象产品


汽车产品,由 ICar 表示:


// product.h
#ifndef PRODUCT_H
#define PRODUCT_H

#include <string>

using namespace std;

// 汽车接口
class ICar
{

public:
    virtual string Name() 0;  // 汽车名称
};

#endif // PRODUCT_H



创建具体产品


模型有了,就可以定义具体的汽车了,它们有不同的品牌:


// concrete_product.h
#ifndef CONCRETE_PRODUCT_H
#define CONCRETE_PRODUCT_H

#include "product.h"

// 奔驰汽车
class BenzCar : public ICar
{
public:
    string Name() override {
        return "Benz Car";
    }
};

// 宝马汽车
class BmwCar : public ICar
{
public:
    string Name() override {
        return "Bmw Car";
    }
};

// 奥迪汽车
class AudiCar : public ICar
{
public:
    string Name() override {
        return "Audi Car";
    }
};

#endif // CONCRETE_PRODUCT_H



创建工厂


要生产汽车,需要有相应的工厂:


// factory.h
#ifndef FACTORY_H
#define FACTORY_H

#include "concrete_product.h"

enum class CAR_TYPE {
    BENZ,  // 奔驰汽车
    BMW,   // 宝马汽车
    AUDI   // 奥迪汽车
};

// 工厂
class Factory
{

public:
    // 生产汽车
    ICar* CreateCar(CAR_TYPE type) {
        ICar *pCar = nullptr;
        switch(type) {
        case CAR_TYPE::BENZ:
            pCar = new BenzCar();  // 奔驰汽车
            break;
        case CAR_TYPE::BMW:
            pCar = new BmwCar();  // 宝马汽车
            break;
        case CAR_TYPE::AUDI:
            pCar = new AudiCar();  // 奥迪汽车
            break;
        default:
            break;
        }
        return pCar;
    }
};

#endif // FACTORY_H


这样以来,工厂就可以根据汽车类型来生产对应的汽车了。



创建客户端


当一切准备就绪,就可以实现客户端了:


// main.cpp
#include "factory.h"
#include "product.h"
#include <iostream>

#ifndef SAFE_DELETE
#define SAFE_DELETE(p) { if(p){delete(p); (p)=nullptr;} }
#endif

int main()
{
    // 工厂
    Factory *pFactory = new Factory();

    // 生产奔驰、宝马、奥迪
    ICar *pBenzCar = pFactory->CreateCar(CAR_TYPE::BENZ);
    ICar* pBmwCar = pFactory->CreateCar(CAR_TYPE::BMW);
    ICar* pAudiCar = pFactory->CreateCar(CAR_TYPE::AUDI);

    cout << pBenzCar->Name() << endl;
    cout << pBmwCar->Name() << endl;
    cout << pAudiCar->Name() << endl;

    SAFE_DELETE(pBenzCar);
    SAFE_DELETE(pBmwCar);
    SAFE_DELETE(pAudiCar);
    SAFE_DELETE(pFactory);

    getchar();

    return 0;
}


输出如下:

Benz Car

Bmw Car

Audi Car


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