C++设计模式——工厂模式

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什么是工厂模式？

这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。
在工厂模式中，我们在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。

简单来说，使用了C++多态的特性，将存在继承关系的类，通过一个工厂类创建对应的子类（派生类）对象。在项目复杂的情况下，可以便于子类对象的创建。

工厂模式的实现方式可分别简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式，每个实现方式都存在优和劣。

最近炒鞋炒的非常的火，那么以鞋厂的形式，一一分析针对每个实现方式进行分析。

简单工厂模式

具体的情形：
  • 鞋厂可以指定生产耐克、阿迪达斯和李宁牌子的鞋子。哪个鞋炒的火爆，老板就生产哪个，看形势生产。
UML图：

简单工厂模式的结构组成：
  1. 工厂类(ShoesFactory)：工厂模式的核心类，会定义一个用于创建指定的具体实例对象的接口。
  2. 抽象产品类(Shoes)：是具体产品类的继承的父类或实现的接口。
  3. 具体产品类(NiKeShoes\AdidasShoes\LiNingShoes)：工厂类所创建的对象就是此具体产品实例。
简单工厂模式的特点：
  • 工厂类封装了创建具体产品对象的函数。
简单工厂模式的缺陷：
  • 扩展性非常差，新增产品的时候，需要去修改工厂类。
简单工厂模式的代码：
  • Shoes为鞋子的抽象类（基类），接口函数为Show()，用于显示鞋子广告。
  • NiKeShoes、AdidasShoes、LiNingShoes为具体鞋子的类，分别是耐克、阿迪达斯和李宁鞋牌的鞋，它们都继承于Shoes抽象类。#include <iostream>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstdio>
// 鞋子抽象类
class Shoes
{
public:
    virtual ~Shoes() {}
    virtual void Show() = 0;
};

// 耐克鞋子
class NiKeShoes : public Shoes
{
public:
    void Show()
    {
        std::cout << "我是耐克球鞋，我的广告语：Just do it" << std::endl;
    }
};

// 阿迪达斯鞋子
class AdidasShoes : public Shoes
{
public:
    void Show()
    {
        std::cout << "我是阿迪达斯球鞋，我的广告语:Impossible is nothing" << std::endl;
    }
};

// 李宁鞋子
class LiNingShoes : public Shoes
{
public:
    void Show()
    {
        std::cout << "我是李宁球鞋，我的广告语：Everything is possible" << std::endl;
    }
};

enum SHOES_TYPE
{
    NIKE,
    LINING,
    ADIDAS
};

// 总鞋厂
class ShoesFactory
{
public:
    // 根据鞋子类型创建对应的鞋子对象
    Shoes* CreateShoes(SHOES_TYPE type)
    {
        switch (type)
        {
        case NIKE:
            return new NiKeShoes();
            break;
        case LINING:
            return new LiNingShoes();
            break;
        case ADIDAS:
            return new AdidasShoes();
            break;
        default:
            return NULL;
            break;
        }
    }
};


int main()
{
    // 构造工厂对象
    ShoesFactory shoesFactory;

    // 从鞋工厂对象创建阿迪达斯鞋对象
    Shoes* pNikeShoes = shoesFactory.CreateShoes(NIKE);
    if (pNikeShoes != nullptr)
    {
        // 耐克球鞋广告喊起
        pNikeShoes->Show();

        // 释放资源
        delete pNikeShoes;
        pNikeShoes = nullptr;
    }

    // 从鞋工厂对象创建阿迪达斯鞋对象
    Shoes* pLiNingShoes = shoesFactory.CreateShoes(LINING);
    if (pLiNingShoes != nullptr)
    {
        // 李宁球鞋广告喊起
        pLiNingShoes->Show();

        // 释放资源
        delete pLiNingShoes;
        pLiNingShoes = nullptr;
    }

    // 从鞋工厂对象创建阿迪达斯鞋对象
    Shoes* pAdidasShoes = shoesFactory.CreateShoes(ADIDAS);
    if (pAdidasShoes != nullptr)
    {
        // 阿迪达斯球鞋广告喊起
        pAdidasShoes->Show();

        // 释放资源
        delete pAdidasShoes;
        pAdidasShoes = nullptr;
    }

    return 0;
}

 

  • main函数，先是构造了工厂对象，后创建指定类型的具体鞋子产品对象，创建了具体鞋子产品的对象便可直接打印广告。因为采用的是new的方式创建了对象，用完了要通过delete 释放资源资源哦！

 

 

工厂方法模式

具体情形：
  • 现各类鞋子炒的非常火热，于是为了大量生产每种类型的鞋子，则要针对不同品牌的鞋子开设独立的生产线，那么每个生产线就只能生产同类型品牌的鞋。

 

UML图：

工厂方法模式的结构组成：
  1. 抽象工厂类厂（ShoesFactory）：工厂方法模式的核心类，提供创建具体产品的接口，由具体工厂类实现。
  2. 具体工厂类（NiKeProducer\AdidasProducer\LiNingProducer）：继承于抽象工厂，实现创建对应具体产品对象的方式。
  3. 抽象产品类（Shoes）：它是具体产品继承的父类（基类）。
  4. 具体产品类（NiKeShoes\AdidasShoes\LiNingShoes）：具体工厂所创建的对象，就是此类。
工厂方法模式的特点：
  • 工厂方法模式抽象出了工厂类，提供创建具体产品的接口，交由子类去实现。
  • 工厂方法模式的应用并不只是为了封装具体产品对象的创建，而是要把具体产品对象的创建放到具体工厂类实现。
工厂方法模式的缺陷：
  • 每新增一个产品，就需要增加一个对应的产品的具体工厂类。相比简单工厂模式而言，工厂方法模式需要更多的类定义。
  • 一条生产线只能一个产品。
工厂方法模式的代码：
  • ShoesFactory抽象工厂类，提供了创建具体鞋子产品的纯虚函数。
  • NiKeProducer、AdidasProducer、LiNingProducer具体工厂类，继承持续工厂类，实现对应具体鞋子产品对象的创建。

 

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstdio>
enum SHOES_TYPE
{
    NIKE,
    LINING,
    ADIDAS
};
// 鞋子抽象类
class Shoes
{
public:
    virtual ~Shoes() {}
    virtual void Show() = 0;
};

// 耐克鞋子
class NiKeShoes : public Shoes
{
public:
    void Show()
    {
        std::cout << "我是耐克球鞋，我的广告语：Just do it" << std::endl;
    }
};

// 阿迪达斯鞋子
class AdidasShoes : public Shoes
{
public:
    void Show()
    {
        std::cout << "我是阿迪达斯球鞋，我的广告语:Impossible is nothing" << std::endl;
    }
};

// 李宁鞋子
class LiNingShoes : public Shoes
{
public:
    void Show()
    {
        std::cout << "我是李宁球鞋，我的广告语：Everything is possible" << std::endl;
    }
};


// 总鞋厂
class ShoesFactory
{
public:
    virtual Shoes* CreateShoes() = 0;
    virtual ~ShoesFactory() {}
};


// 耐克生产者/生产链
class NiKeProducer : public ShoesFactory
{
public:
    Shoes* CreateShoes()
    {
        return new NiKeShoes();
    }
};

// 阿迪达斯生产者/生产链
class AdidasProducer : public ShoesFactory
{
public:
    Shoes* CreateShoes()
    {
        return new AdidasShoes();
    }
};

// 李宁生产者/生产链
class LiNingProducer : public ShoesFactory
{
public:
    Shoes* CreateShoes()
    {
        return new LiNingShoes();
    }
};

int main()
{
    // ================ 生产耐克流程 ==================== //
    // 鞋厂开设耐克生产线
    ShoesFactory* niKeProducer = new NiKeProducer();
    // 耐克生产线产出球鞋
    Shoes* nikeShoes = niKeProducer->CreateShoes();
    // 耐克球鞋广告喊起
    nikeShoes->Show();
    // 释放资源
    delete nikeShoes;
    delete niKeProducer;

    // ================ 生产阿迪达斯流程 ==================== //
    // 鞋厂开设阿迪达斯生产者
    ShoesFactory* adidasProducer = new AdidasProducer();
    // 阿迪达斯生产线产出球鞋
    Shoes* adidasShoes = adidasProducer->CreateShoes();
    // 阿迪达斯球鞋广喊起
    adidasShoes->Show();
    // 释放资源
    delete adidasShoes;
    delete adidasProducer;

    return 0;
}

结果：

 

抽象工厂模式

具体情形：
  • 鞋厂为了扩大了业务，不仅只生产鞋子，把运动品牌的衣服也一起生产了。
UML图：

抽象工厂模式的结构组成（和工厂方法模式一样）：
  1. 抽象工厂类厂（ShoesFactory）：工厂方法模式的核心类，提供创建具体产品的接口，由具体工厂类实现。
  2. 具体工厂类（NiKeProducer）：继承于抽象工厂，实现创建对应具体产品对象的方式。
  3. 抽象产品类（Shoes\Clothe）：它是具体产品继承的父类（基类）。
  4. 具体产品类（NiKeShoes\NiKeClothe）：具体工厂所创建的对象，就是此类。
抽象工厂模式的特点：
  • 提供一个接口，可以创建多个产品族中的产品对象。如创建耐克工厂，则可以创建耐克鞋子产品、衣服产品、裤子产品等。
抽象工厂模式的缺陷：
  • 同工厂方法模式一样，新增产品时，都需要增加一个对应的产品的具体工厂类。
抽象工厂摸是的代码：
  • Clothe和Shoes，分别为衣服和鞋子的抽象产品类。
  • NiKeClothe和NiKeShoes，分别是耐克衣服和耐克衣服的具体产品类。

 

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstdio>
enum SHOES_TYPE
{
    NIKE,
    LINING,
    ADIDAS
};
// 鞋子抽象类
class Shoes
{
public:
    virtual ~Shoes() {}
    virtual void Show() = 0;
};

// 耐克鞋子
class NiKeShoes : public Shoes
{
public:
    void Show()
    {
        std::cout << "我是耐克球鞋，我的广告语：Just do it" << std::endl;
    }
};

// 阿迪达斯鞋子
class AdidasShoes : public Shoes
{
public:
    void Show()
    {
        std::cout << "我是阿迪达斯球鞋，我的广告语:Impossible is nothing" << std::endl;
    }
};

// 李宁鞋子
class LiNingShoes : public Shoes
{
public:
    void Show()
    {
        std::cout << "我是李宁球鞋，我的广告语：Everything is possible" << std::endl;
    }
};


// 基类 衣服
class Clothe
{
public:
    virtual void Show() = 0;
    virtual ~Clothe() {}
};

// 耐克衣服
class NiKeClothe : public Clothe
{
public:
    void Show()
    {
        std::cout << "我是耐克衣服，时尚我最在行！" << std::endl;
    }
};


// 总厂
class Factory
{
public:
    virtual Shoes* CreateShoes() = 0;
    virtual Clothe* CreateClothe() = 0;
    virtual ~Factory() {}
};


// 耐克生产者/生产链
class NiKeProducer : public Factory
{
public:
    Shoes* CreateShoes()
    {
        return new NiKeShoes();
    }
    Clothe* CreateClothe()
    {
        return new NiKeClothe();
    }
};

// 阿迪达斯生产者/生产链
class AdidasProducer : public Factory
{
public:
    Shoes* CreateShoes()
    {
        return new AdidasShoes();
    }
};

// 李宁生产者/生产链
class LiNingProducer : public Factory
{
public:
    Shoes* CreateShoes()
    {
        return new LiNingShoes();
    }
};

int main()
{
    // ================ 生产耐克流程 ==================== //
    // 鞋厂开设耐克生产线
    Factory* niKeProducer = new NiKeProducer();

    // 耐克生产线产出球鞋
    Shoes* nikeShoes = niKeProducer->CreateShoes();
    // 耐克生产线产出衣服
    Clothe* nikeClothe = niKeProducer->CreateClothe();

    // 耐克球鞋广告喊起
    nikeShoes->Show();
    // 耐克衣服广告喊起
    nikeClothe->Show();

    // 释放资源
    delete nikeShoes;
    delete nikeClothe;
    delete niKeProducer;
    return 0;
}

 

 

 

posted @ 2021-10-29 18:04  冰糖葫芦很乖  阅读(734)  评论(0)    收藏  举报