前言

本篇文章正式帶大家來學(xué)習(xí)C++中的設(shè)計(jì)模式，這篇文章主要帶大家學(xué)習(xí)工廠模式。

一、什么是工廠模式

工廠模式（Factory Pattern）是一種創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式，它提供了一種創(chuàng)建對象的接口，但將具體對象的實(shí)例化延遲到子類或具體工廠類中。工廠模式通過解耦客戶端代碼和創(chuàng)建具體對象的過程，使客戶端代碼不需要直接依賴于具體對象的創(chuàng)建方式，而是通過工廠來創(chuàng)建對象，從而提高代碼的靈活性和可維護(hù)性。

在C++中，工廠模式可以有多種實(shí)現(xiàn)方式，包括簡單工廠模式、工廠方法模式和抽象工廠模式。

UML結(jié)構(gòu)圖：

二、簡單工廠模式

簡單工廠模式通過一個(gè)工廠類來封裝對象的創(chuàng)建過程?？蛻舳烁鶕?jù)不同的參數(shù)傳遞給工廠類，工廠類根據(jù)參數(shù)的不同來創(chuàng)建不同的具體對象。簡單工廠模式的一大優(yōu)勢是將對象的創(chuàng)建邏輯集中到一個(gè)工廠類中，客戶端代碼只需要與工廠類進(jìn)行交互，而不需要直接與具體對象進(jìn)行交互。

示例代碼：

#include <iostream>

using namespace std;

// 抽象產(chǎn)品接口
class Product
{
public:
	virtual void use() = 0;
};

// 具體產(chǎn)品類A
class ConcreteProductA : public Product 
{
public:
    void use() 
    {
        cout << "Using ConcreteProductA\n";
    }
};

// 具體產(chǎn)品類B
class ConcreteProductB : public Product
{
public:
    void use() 
    {
        cout << "Using ConcreteProductB\n";
    }
};

//工廠類
class Factory
{
public:
    static Product* CreateProduct(int type)
    {
        if (type == 1)
        {
            return new ConcreteProductA();
        }
        else if (type == 2)
        {
            return new ConcreteProductB();
        }
        else
        {
            return NULL;
        }
    }
};

int main(void)
{
    Product* productA = Factory::CreateProduct(1);
    productA->use();

    Product* productB = Factory::CreateProduct(2);
    productB->use();

    delete productA;
    delete productB;

	return 0;
}

三、簡單工廠模式優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

將對象的創(chuàng)建邏輯集中到了一個(gè)工廠類中，客戶端只需要與工廠類進(jìn)行交互，而無需關(guān)注具體對象的創(chuàng)建過程，降低了客戶端代碼的復(fù)雜性。

客戶端代碼與具體對象解耦，可以通過工廠類創(chuàng)建不同的對象，而無需修改客戶端代碼，提高了代碼的靈活性和可擴(kuò)展性。

客戶端代碼只需要知道抽象產(chǎn)品接口，而無需了解具體產(chǎn)品的細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了依賴倒置原則。
可以隱藏具體產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，提高了代碼的安全性。

缺點(diǎn)：

違反了開閉原則，對于每個(gè)新增的具體產(chǎn)品，都需要修改工廠類的創(chuàng)建邏輯，可能導(dǎo)致工廠類的代碼過于臃腫。

工廠類集中了所有的對象創(chuàng)建邏輯，當(dāng)有多個(gè)具體產(chǎn)品時(shí)，工廠類的代碼會變得復(fù)雜，不易于維護(hù)和擴(kuò)展。
簡單工廠模式中的工廠類負(fù)責(zé)創(chuàng)建所有具體產(chǎn)品，當(dāng)新增具體產(chǎn)品時(shí)，工廠類會變得臃腫，不符合單一職責(zé)原則。

四、簡單工廠適用場景

1.對象的創(chuàng)建邏輯相對簡單：當(dāng)需要?jiǎng)?chuàng)建的對象邏輯比較簡單，不涉及復(fù)雜的條件判斷或算法時(shí)，可以使用簡單工廠模式。

2.需要對客戶端代碼隱藏具體對象的創(chuàng)建細(xì)節(jié)：通過簡單工廠模式，客戶端只需要與工廠類進(jìn)行交互，而不需要直接與具體對象進(jìn)行交互，可以實(shí)現(xiàn)對具體對象的創(chuàng)建細(xì)節(jié)進(jìn)行封裝和隱藏。

3.需要根據(jù)不同的參數(shù)創(chuàng)建不同的對象：當(dāng)需要根據(jù)不同的參數(shù)或配置來選擇創(chuàng)建不同的具體對象時(shí)，可以使用簡單工廠模式?？蛻舳酥恍枰o定相應(yīng)的參數(shù)，工廠類根據(jù)參數(shù)的不同來創(chuàng)建對應(yīng)的對象。

4.對象的數(shù)量相對穩(wěn)定：如果系統(tǒng)中的對象數(shù)量固定且不經(jīng)常變化，不需要頻繁地添加新的具體對象，簡單工廠模式可以簡化對象的創(chuàng)建和管理。

五、簡單工廠類的使用

在Qt中，使用工廠模式可以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建和管理各種對象的過程，尤其在UI編程中非常常見。以下是一個(gè)簡單的示例，展示了如何在Qt中使用工廠模式來創(chuàng)建不同類型的窗口：

首先，我們需要定義一個(gè)抽象窗口類（AbstractWindow）作為工廠的產(chǎn)品接口，用于表示不同類型的窗口對象。

class AbstractWindow : public QWidget
{
public:
    virtual void display() = 0;
};

接下來，我們可以創(chuàng)建具體的窗口類（例如：MainWindow、DialogWindow、PopupWindow）繼承自抽象窗口類，并實(shí)現(xiàn)其相應(yīng)的方法。

class MainWindow : public AbstractWindow
{
public:
    void display() override
    {
        // 實(shí)現(xiàn)MainWindow的顯示邏輯
    }
};

class DialogWindow : public AbstractWindow
{
public:
    void display() override
    {
        // 實(shí)現(xiàn)DialogWindow的顯示邏輯
    }
};

class PopupWindow : public AbstractWindow
{
public:
    void display() override
    {
        // 實(shí)現(xiàn)PopupWindow的顯示邏輯
    }
};

接下來，我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)窗口工廠類（WindowFactory），用于根據(jù)不同的參數(shù)創(chuàng)建相應(yīng)類型的窗口對象。

class WindowFactory
{
public:
    static AbstractWindow* createWindow(const QString& windowType)
    {
        if (windowType == "MainWindow")
        {
            return new MainWindow();
        }
        else if (windowType == "DialogWindow")
        {
            return new DialogWindow();
        }
        else if (windowType == "PopupWindow")
        {
            return new PopupWindow();
        }

        return nullptr;
    }
};

在客戶端代碼中，我們可以使用窗口工廠類來創(chuàng)建具體的窗口對象。

QString windowType = "MainWindow"; // 可以根據(jù)需求指定不同的窗口類型

AbstractWindow* window = WindowFactory::createWindow(windowType);
if (window)
{
    window->display();
    delete window;
}

通過上述代碼，我們可以根據(jù)不同的窗口類型使用工廠模式創(chuàng)建相應(yīng)的窗口對象，并執(zhí)行其特定的顯示邏輯。

在這個(gè)例子中，抽象窗口類充當(dāng)了工廠的產(chǎn)品接口，具體窗口類是工廠所創(chuàng)建的產(chǎn)品，而窗口工廠類則是具體實(shí)現(xiàn)工廠模式的類。通過使用工廠模式，我們能夠有效地解耦了窗口對象的創(chuàng)建和使用過程，并使得程序更具靈活性和可擴(kuò)展性。

總結(jié)

本篇文章就講解到這里。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-671611.html

到了這里，關(guān)于C++設(shè)計(jì)模式(工廠模式)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！