简单工厂模式都不会，你真应该去工厂搬砖！

用户6557940

发布于 2022-07-24 15:31:16

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发布于 2022-07-24 15:31:16

文章被收录于专栏：Jungle笔记Jungle笔记

引言

从本文开始，Jungle将开始一一整理介绍23种设计模式。

简单工厂模式简介

创建型模式关注对象的创建过程，在软件开发中应用非常广泛。创建型模式描述如何将对象的创建和使用分离，让用户在使用对象过程中无须关心对象的创建细节，从而降低系统耦合度，并且让系统易于修改和扩展。

简单工厂模式是最简单的设计模式之一，其实它并不属于Gof的23种设计模式，但应用也十分频繁，同时也是其余创建模式的基础，因此有必要先学习简单工厂模式。

简单工厂应用举例

什么是简单工厂模式呢？举个例子：如上图，一个体育用品生产厂（这即是一个工厂Factory），该工厂可以根据客户需求生产篮球、足球和排球。篮球、足球和排球被成为产品（Product），产品的名称可以被成为参数。客户Jungle需要时可以向工厂提供产品参数，工厂根据产品参数生产对应产品，客户Jungle并不需要关心产品的生产过程细节。

1.2.简单工厂基本实现流程

由上述例子，可以很容易总结出简单工厂的实现流程：

设计一个抽象产品类，它包含一些公共方法的实现；
从抽象产品类中派生出多个具体产品类，如篮球类、足球类、排球类，具体产品类中实现具体产品生产的相关代码；
设计一个工厂类，工厂类中提供一个生产各种产品的工厂方法，该方法根据传入参数（产品名称）创建不同的具体产品类对象；
客户只需调用工厂类的工厂方法，并传入具体产品参数，即可得到一个具体产品对象。

简单工厂定义

简单工厂模式： 定义一个简单工厂类，它可以根据参数的不同返回不同类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。

简单工厂模式结构

从简单工厂模式的定义和例子可以看出，在简单工厂模式中，大体上有3个角色：

工厂（Factory）：根据客户提供的具体产品类的参数，创建具体产品实例；
抽象产品（AbstractProduct）：具体产品类的基类，包含创建产品的公共方法；
具体产品（ConcreteProduct）：抽象产品的派生类，包含具体产品特有的实现方法，是简单工厂模式的创建目标。

简单工厂模式UML类图如下：

简单工厂模式代码示例

考虑有以下一个场景：

Jungle想要进行户外运动，它可以选择打篮球、踢足球或者玩排球。它需要凭票去体育保管室拿，票上写着一个具体球类运动的名字，比如“篮球”。体育保管室负责人根据票上的字提供相应的体育用品。然后Jungle就可以愉快地玩耍了

我们采用简单工厂模式来实现上述场景。首先，体育保管室是工厂，篮球、足球和排球是具体的产品，而抽象产品可以定义为“运动球类产品SportProduct”.Jungle作为客户只需要提供具体产品名字，工厂就可“生产”出对应产品。

定义抽象产品类AbstractProduct，抽象方法不提供实现

//抽象产品类AbstractProduct
class AbstractSportProduct
{
public:
  AbstractSportProduct(){
 
  }
  //抽象方法：
  void printName(){};
  void play(){};
};

定义三个具体产品类

//具体产品类Basketball
class Basketball :public AbstractSportProduct
{
public:
  Basketball(){
    printName();
    play();
  }
  //具体实现方法
  void printName(){
    printf("Jungle get Basketball\n");
  }
  void play(){
    printf("Jungle play Basketball\n");
  }
};
 
//具体产品类Football
class Football :public AbstractSportProduct
{
public:
  Football(){
    printName();
    play();
  }
  //具体实现方法
  void printName(){
    printf("Jungle get Football\n");
  }
  void play(){
    printf("Jungle play Football\n");
  }
};
 
//具体产品类Volleyball
class Volleyball :public AbstractSportProduct
{
public:
  Volleyball(){
    printName();
    play();
  }
  //具体实现方法
  void printName(){
    printf("Jungle get Volleyball\n");
  }
  void play(){
    printf("Jungle play Volleyball\n");
  }
};

定义工厂类和工厂方法

class Factory
{
public:
  AbstractSportProduct *getSportProduct(string productName)
{
    AbstractSportProduct *pro = NULL;
    if (productName == "Basketball"){
      pro = new Basketball();
    }
    else if (productName == "Football"){
      pro = new Football();
    }
    else if (productName == "Volleyball"){
      pro = new Volleyball();
    }
    return pro;
  }
};

客户端使用方法示例

#include <iostream>
#include "SimpleFactory.h"
 
int main()
{
  printf("简单工厂模式\n");
  
  //定义工厂类对象
  Factory *fac = new Factory();
  AbstractSportProduct *product = NULL;
 
  product = fac->getSportProduct("Basketball");
 
  product = fac->getSportProduct("Football");
 
  product = fac->getSportProduct("Volleyball");  
 
  system("pause");
  return 0;
}

效果：

可以看到，在客户端使用时，只需要提供产品名称作为参数，传入工厂的方法中，即可得到对应产品。抽象产品类中并没有提供公共方法的实现，而是在各个具体产品类中根据各自产品情况实现。

简单工厂模式总结

简单工厂模式的优点在于：

工厂类提供创建具体产品的方法，并包含一定判断逻辑，客户不必参与产品的创建过程；
客户只需要知道对应产品的参数即可，参数一般简单好记，如数字、字符或者字符串等。

当然，简单工厂模式存在明显的不足（想想我们之前介绍的面向对象设计原则？？？）。假设有一天Jungle想玩棒球了，该怎么办呢？你肯定会说，这还不容易吗？再从抽象产品类派生出一个Baseball类，并在工厂类的getSportProduct方法中增加“productName == "Baseball”的条件分支即可。的确如此，但是这明显违背了开闭原则（对扩展开放，对修改关闭），即在扩展功能时修改了既有的代码。另一方面，简单工厂模式所有的判断逻辑都在工厂类中实现，一旦工厂类设计故障，则整个系统都受之影响！

那该这么办呢？请看下集！

源码地址：https://github.com/FengJungle/DesignPattern

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自微信公众号。

原始发表：2019-10-31，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

factory