設計模式之簡單工廠模式（學習筆記）

定義

簡單工廠模式（Simple Factory Pattern）是一種創建型設計模式，它定義一個用于創建對象的接口，但由一個單獨的類來實現實際創建的工作。簡單工廠模式通過在一個類中集中管理對象的創建過程，可以減少客戶端與具體類之間的耦合，使得代碼結構更加清晰和易于維護。通過專門定義一個類來負責創建其他類的實例，被創建的實例通常都具有共同的父類。

為什么使用簡單工廠模式？

統一管理對象創建：

簡單工廠模式將對象的創建邏輯集中到一個工廠類中，客戶端不需要知道具體的創建細節，只需調用工廠類提供的方法即可獲得所需的對象，減少了客戶端對類創建過程的依賴。

減少耦合：

客戶端與具體類之間的依賴被轉移到了工廠類，客戶端不再直接依賴具體類，從而降低了系統的耦合度。

更好的維護性：

當需要更改對象的創建邏輯或引入新的對象類型時，只需修改工廠類，而不需要修改客戶端代碼，提高了系統的可維護性。

實現步驟

定義抽象產品類

定義所有具體產品類的共同接口，客戶端將通過這個接口來使用具體產品。

實現具體產品類

實現產品接口的具體產品類，這些類包含了產品的實際業務邏輯。

定義工廠類

定義一個工廠類，包含一個用于創建產品對象的靜態方法，根據不同的參數來實例化不同的具體產品類，并返回產品接口類型的對象。

優缺點和適用場景

優點

統一管理對象創建

將對象創建邏輯集中管理，使代碼更加清晰易懂。

減少客戶端與具體類的耦合

客戶端只需依賴于產品接口和工廠類，不再直接依賴具體產品類。

便于擴展和維護

添加新產品類時，只需修改工廠類，客戶端代碼無需變動。

缺點

工廠類的職責過重

工廠類集中了所有產品對象的創建邏輯，可能導致代碼過于復雜，不利于擴展。

不符合開閉原則

添加新產品時需要修改工廠類的代碼，違背了開閉原則。

適用場景

對象創建邏輯復雜

當對象的創建過程較為復雜時，可以使用簡單工廠模式將創建邏輯集中管理，簡化客戶端代碼。

客戶端不需要關心對象的創建細節

當客戶端不需要知道對象的創建過程，只需使用對象時，可以使用簡單工廠模式隱藏創建細節。

咖啡店的例子

假設我們有一個咖啡店，根據客戶的需求生產不同類型的咖啡。我們可以使用簡單工廠模式來實現咖啡的創建。

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>


// 抽象產品類：咖啡
class Coffee {
public:
    virtual ~Coffee() {}
    virtual std::string getDescription() const = 0;
    virtual double cost() const = 0;
};


// 具體產品類：美式咖啡
class Americano : public Coffee {
public:
    std::string getDescription() const override {
        return "Americano";
    }
    double cost() const override {
        return 5.0;
    }
};


// 具體產品類：拿鐵咖啡
class Latte : public Coffee {
public:
    std::string getDescription() const override {
        return "Latte";
    }
    double cost() const override {
        return 6.0;
    }
};


// 簡單工廠類
class CoffeeFactory {
public:
    enum CoffeeType {
        AMERICANO,
        LATTE
    };


    static std::shared_ptr<Coffee> createCoffee(CoffeeType type) {
        switch (type) {
            case AMERICANO:
                return std::make_shared<Americano>();
            case LATTE:
                return std::make_shared<Latte>();
            default:
                return nullptr;
        }
    }
};


int main() {
    // 創建美式咖啡
    std::shared_ptr<Coffee> americano = CoffeeFactory::createCoffee(CoffeeFactory::AMERICANO);
    std::cout << "Description: " << americano->getDescription() << ", Cost: " << americano->cost() << " RMB" << std::endl;


    // 創建拿鐵咖啡
    std::shared_ptr<Coffee> latte = CoffeeFactory::createCoffee(CoffeeFactory::LATTE);
    std::cout << "Description: " << latte->getDescription() << ", Cost: " << latte->cost() << " RMB" << std::endl;


    return 0;
}

posted @ 2024-07-16 20:46 大雄的叮當貓閱讀(177) 評論(0) 收藏舉報

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為什么使用簡單工廠模式？

實現步驟

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實現具體產品類

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優點

統一管理對象創建

減少客戶端與具體類的耦合

便于擴展和維護

缺點

工廠類的職責過重

不符合開閉原則

適用場景

對象創建邏輯復雜

客戶端不需要關心對象的創建細節

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