C++ 工厂方法模式 - BBA 各造各的车
工厂方法模式（Factory Method Pattern）是一种常用的对象创建型设计模式，此模式的核心思想是封装类中不变的部分，提取其中个性化善变的部分为独立类，通过依赖注入以达到解耦、复用以及方便后期维护拓展的目的。
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模式结构
UML 结构图：
Factory（抽象工厂）：是工厂方法模式的核心，与应用程序无关。任何在模式中创建的对象的工厂类必须实现这个接口。
ConcreteFactory（具体工厂）：实现抽象工厂接口的具体工厂类，包含与应用程序密切相关的逻辑，并且被应用程序调用以创建产品对象。
Product（抽象产品）：所创建对象的基类，也就是具体产品的共同父类或共同拥有的接口。
ConcreteProduct（具体产品）：实现了抽象产品角色所定义的接口。某具体产品有专门的具体工厂创建，它们之间往往一一对应。
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优缺点
优点：
克服了简单工厂模式违背开放-封闭原则的缺点，又保留了封装对象创建过程的优点，降低客户端和工厂的耦合性。所以说，“工厂方法模式”是“简单工厂模式”的进一步抽象和推广。
缺点：
每增加一个产品，相应的也要增加一个子工厂，加大了额外的开发量。
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适用场景
对于某个产品，调用者清楚地知道应该使用哪个具体工厂服务，实例化该具体工厂，生产出具体的产品来。
只是需要一种产品，而不想知道也不需要知道究竟是哪个工厂生产的，即最终选用哪个具体工厂的决定权在生产者一方，它们根据当前系统的情况来实例化一个具体的工厂返回给使用者，而这个决策过程对于使用者来说是透明的。
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案例分析
工厂模式基本和简单工厂模式差不多，简单工厂模式 - 在产品子类添加时，需要添加一个判断分支，这违背了开放-封闭原则。因此，工厂模式就是为了解决这个问题而产生的。
所以，对于《C++ 简单工厂模式 - BBA 造车了》一节中的 BBA 来说，要分别由对应的工厂来生产。
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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
创建抽象工厂
产品有了，当然要有相应的工厂来生产，但在这之前，需要一个抽象工厂：
// factory.h
#ifndef FACTORY_H
#define FACTORY_H
#include "product.h"
// 工厂接口
class IFactory
{
public:
virtual ICar* CreateCar() = 0; // 生产汽车
};
#endif // FACTORY_H
创建具体工厂
为每个制造商创建对应的的工厂：
// concrete_factory.h
#ifndef CONCRETE_FACTORY_H
#define CONCRETE_FACTORY_H
#include "factory.h"
#include "concrete_product.h"
// 奔驰工厂
class BenzFactory : public IFactory
{
public:
ICar* CreateCar() override {
return new BenzCar();
}
};
// 宝马工厂
class BmwFactory : public IFactory
{
public:
ICar* CreateCar() override {
return new BmwCar();
}
};
// 奥迪工厂
class AudiFactory : public IFactory
{
public:
ICar* CreateCar() override {
return new AudiCar();
}
};
#endif // CONCRETE_FACTORY_H
这样以来，每个工厂只负责生产自己的产品。
创建客户端
当一切准备就绪，就可以实现客户端了：
// main.cpp
#include "concrete_factory.h"
#include "product.h"
#include <iostream>
#ifndef SAFE_DELETE
#define SAFE_DELETE(p) { if(p){delete(p); (p)=nullptr;} }
#endif
int main()
{
// 奔驰
IFactory *pBenzFactory = new BenzFactory();
ICar *pBenzCar = pBenzFactory->CreateCar();
cout << "Benz Factory: " << pBenzCar->Name() << endl;
// 宝马
IFactory *pBmwFactory = new BmwFactory();
ICar *pBmwCar = pBmwFactory->CreateCar();
cout << "Bmw Factory: " << pBmwCar->Name() << endl;
// 奥迪
IFactory *pAudiFactory = new AudiFactory();
ICar *pAudiCar = pAudiFactory->CreateCar();
cout << "Audi Factory: " << pAudiCar->Name() << endl;
SAFE_DELETE(pAudiCar);
SAFE_DELETE(pAudiFactory);
SAFE_DELETE(pBmwCar);
SAFE_DELETE(pBmwFactory);
SAFE_DELETE(pBenzCar);
SAFE_DELETE(pBenzFactory);
getchar();
return 0;
}
输出如下：
Benz Factory: Benz Car
Bmw Factory: Bmw Car
Audi Factory: Audi Car