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news 2025/8/20 10:07:26

网站建设dqcx,在线培训,wordpress 苗木主题,农业电商网站建设重看工厂模式之前整个设计模式的专栏是看了李建忠老师的视频，并没有太多的自己的总结，今天来回看一下设计模式，重温设计模式的魅力工厂模式我们介绍三个： 简单工厂工厂方法抽象工厂简单工厂我们举个例子，…

重看工厂模式

之前整个设计模式的专栏是看了李建忠老师的视频，并没有太多的自己的总结，今天来回看一下设计模式，重温设计模式的魅力

工厂模式我们介绍三个：

简单工厂
工厂方法
抽象工厂

简单工厂

我们举个例子，现在世界上有三场备受关注的战争。俄罗斯保护卢甘斯克和顿涅斯克独立共和国之战，加沙保卫战和果敢电诈反击战。

有战争就需要武器，这个时候他们需要枪，炮，无人机等等。他们就有了对武器的需求。

例子如下：

#include <iostream>
#include <string>using namespace std;class Weapon
{
public:explicit Weapon(const string &name) {name_ = name;if (name == "枪") {}else if (name == "炮") {}else if (name == "飞机") {}}void useWeapon() {if (name_ == "枪") {cout << "我是枪" << endl;} else if (name_ == "炮") {cout << "我是炮" << endl;} else if (name_ == "飞机") {cout << "我是飞机" << endl;}}private:string name_;
};int main()
{Weapon gun = Weapon("枪");Weapon cannon = Weapon("炮");Weapon plane = Weapon("飞机");gun.useWeapon();cannon.useWeapon();plane.useWeapon();return 0;
}

从上面的例子中我们能看到，如果我们需要大量型号武器的话，Weapon明显会是一个巨大的类。该类设计时候存在以下的问题：

在Weapon中包含了很多的if elseif 代码块，整个类代码冗长，增加阅读和维护难度；并且大量的条件语句会影响系统的性能，程序执行的时候需要进行大量判断。
Weapon职责过重，需要初始化和显示所有的武器对象，将各种武器初始化和使用放在一个类中实现，违反了单一职责原则，不利于类的维护。
当需要增加新型号的武器的时候，必须修改weapon代码，违反了开闭原则。

我们需要一种方式，来创建不同的武器，并且使得我们使用的时候，分的清楚，拿过来就用。以便我们更快获取战争的胜利。

工厂角色：即简单工厂的核心，用来创建所有的武器实例，可以被外部直接使用，创建我们需要的产品
抽象产品：简单工厂所有产品的父类，负责描述公共接口
具体产品：需要创造的具体产品

如上述的例子：我们需要一个武器工厂，使用武器工厂来生产不同的武器，则修改为如下方式：

#include <iostream>
#include <string>using namespace std;class Weapon
{
public:virtual ~Weapon() {}virtual void useWeapon() = 0;
};class Gun : public Weapon
{
public:void useWeapon() override{cout << "我是枪" << endl;}
};class Cannon : public Weapon
{
public:void useWeapon() override{cout << "我是炮" << endl;}
};class Plane : public Weapon
{
public:void useWeapon() override{cout << "我是飞机" << endl;}
};class Factory
{
public:Weapon *createWeapon(const std::string &name){if (name == "枪") {return new Gun;} else if (name == "炮") {return new Cannon;} else if (name == "飞机") {return new Plane;}}
};int main()
{Factory ff;Weapon* weapon = nullptr;weapon = ff.createWeapon("枪");weapon->useWeapon();delete weapon;weapon = nullptr;weapon = ff.createWeapon("炮");weapon->useWeapon();delete weapon;weapon = nullptr;weapon = ff.createWeapon("飞机");weapon->useWeapon();delete weapon;weapon = nullptr;return 0;
}

如上例子所示，我们需要生产武器种类多的时候，工厂就会变的臃肿。但是我们使用的时候，只要抽象一个武器，工厂负责生产，且生产的武器我们直接拿来使用就可以。因为工厂生产的是具体的武器，所以我们在使用的时候会用具体的武器去击败敌人。

简单工厂的优缺点也很明显了：

优点：实现了对象创建和使用的分离；不需要记得具体的类名称，只需要记住工厂参数即可。
缺点：对工厂类的依赖过重，一旦工厂类不能工作，整个系统会崩溃；增加了系统中类的个数，复杂度和理解度增加；违反开闭原则，添加新产品需要修改工厂逻辑，工厂会越来越复杂。

简单工厂适合工厂产品较少，客户端只需要告诉工厂需要生产对应的产品，对如何创建不关心的场景

工厂方法

角色和对应的职责：

抽象工厂：工厂方法模式的核心，任何工厂类都必须实现这个接口。
工厂：具体工厂是抽象工厂的一个实现，负责具体实例化产品。
抽象产品：工厂方法模式所创建的所有对象的父类，它负责描述所有实例所共有的接口。
具体产品：工厂方法所创建的具体实例对象。

我们使用简单工厂生产武器的时候，工厂堆积严重，因此我们需要一个工厂调度中心，然后将武器分给不同的工厂分别生产，代码如下：

#include <iostream>
#include <string>using namespace std;class Weapon
{
public:virtual ~Weapon() {}virtual void useWeapon() = 0;
};class Gun : public Weapon
{
public:void useWeapon() override{cout << "我是枪" << endl;}
};class Cannon : public Weapon
{
public:void useWeapon() override{cout << "我是炮" << endl;}
};class Plane : public Weapon
{
public:void useWeapon() override{cout << "我是飞机" << endl;}
};class AbstractFactory
{
public:virtual Weapon *createWeapon() = 0;
};class GunFactory : public AbstractFactory
{
public:Weapon *createWeapon() override{return new Gun;}
};class CannonFactory : public AbstractFactory
{
public:Weapon *createWeapon() override{return new Cannon;}
};class PlaneFactory : public AbstractFactory
{
public:Weapon *createWeapon() override{return new Plane;}
};int main()
{AbstractFactory *ff = nullptr;Weapon* weapon = nullptr;ff = new GunFactory;weapon = ff->createWeapon();weapon->useWeapon();delete weapon;weapon = nullptr;delete ff;ff = nullptr;ff = new CannonFactory;weapon = ff->createWeapon();weapon->useWeapon();delete weapon;weapon = nullptr;delete ff;ff = nullptr;ff = new PlaneFactory;weapon = ff->createWeapon();weapon->useWeapon();delete weapon;weapon = nullptr;delete ff;ff = nullptr;return 0;
}

优缺点：

优点：不需要记住具体的武器名字，甚至不需要对应的参数；实现了创建和使用的分离；系统扩展性变好，如果有新的武器，不需要修改原来的接口和类。
缺点：增加了类的数量，增加了抽象性和理解难度

工厂分类明确，职责清晰。如果我们某类型的武器不足，只需要到对应类型的工厂去取即可。

抽象工厂方法

工厂方法通过引入工厂调度中心，解决了简单工厂中工厂类职责过重的问题，但是由于工厂方法中的每个工厂只生产一类产品，导致我们工厂非常多，肯定会增加系统的开销，因此我们考虑将一些产品组成一类，使用同一个工厂生产。

比如我们在俄罗斯生产一种型号的枪炮飞机，在朝鲜生产另外一种型号的枪炮飞机，则武器供应不断，胜利就在眼前。

角色和对应的职责：

抽象工厂：工厂方法模式的核心，任何工厂类都必须实现这个接口。
工厂：具体工厂是抽象工厂的一个实现，负责具体实例化产品。
抽象产品：工厂方法模式所创建的所有对象的父类，它负责描述所有实例所共有的接口。
具体产品：工厂方法所创建的具体实例对象。

#include <iostream>
#include <string>using namespace std;class WeaponGun
{
public:virtual void useWeapon() = 0;
};class WeaponPlane
{
public:virtual void useWeapon() = 0;
};class WeaponCannon
{
public:virtual void useWeapon() = 0;
};class TMXGun : public WeaponGun
{
public:void useWeapon() override{cout << "使用汤姆逊" << endl;}
};
class JKSGun : public WeaponGun
{
public:void useWeapon() override{cout << "使用捷克式" << endl;}
};
class WeaponCannon1 : public WeaponCannon
{
public:void useWeapon() override{cout << "二营长的意大利炮" << endl;}
};class WeaponCannon2 : public WeaponCannon
{
public:void useWeapon() override{cout << "二营长的迫击炮" << endl;}
};class WeaponPlane1 : public WeaponPlane
{
public:void useWeapon() override{cout << "战斗机" << endl;}
};
class WeaponPlane2 : public WeaponPlane
{
public:void useWeapon() override{cout << "轰炸机" << endl;}
};class AbstractFactory {
public:virtual	WeaponGun* createGun() = 0;virtual	WeaponCannon* createCannon() = 0;virtual	WeaponPlane* createPlane() = 0;
};class RussiaFactory : public AbstractFactory
{
public:WeaponGun* createGun() override {return new TMXGun;}WeaponCannon* createCannon() override{return new WeaponCannon1;}WeaponPlane* createPlane() override{return new WeaponPlane1;}
};
class NorthKoreaFactory : public AbstractFactory
{
public:WeaponGun* createGun() override {return new JKSGun;}WeaponCannon* createCannon() override{return new WeaponCannon2;}WeaponPlane* createPlane() override{return new WeaponPlane2;}
};int main()
{AbstractFactory *factory = nullptr;WeaponGun *gun = nullptr;WeaponCannon *cannon = nullptr;WeaponPlane *plane = nullptr;factory	= new RussiaFactory;gun = factory->createGun();cannon = factory->createCannon();plane = factory->createPlane();gun->useWeapon();cannon->useWeapon();plane->useWeapon();delete	factory;delete	gun;delete	cannon;delete	plane;factory	= new NorthKoreaFactory;gun = factory->createGun();cannon = factory->createCannon();plane = factory->createPlane();gun->useWeapon();cannon->useWeapon();plane->useWeapon();delete	factory;delete	gun;delete	cannon;delete	plane;return 0;
}