设计模式-工厂模式

工厂模式简介

工厂模式（Factory Pattern） 是一种创建型设计模式，它提供了一种创建对象的接口，而不是通过使用 new 关键字直接实例化对象。工厂模式将对象的创建过程封装起来，使代码更灵活且易于扩展。工厂模式可以分为以下几种类型：

简单工厂模式（Simple Factory Pattern）：并不属于 GoF（四人帮）设计模式中的一种，但也是一种常用的模式。简单工厂通过一个工厂类来决定实例化哪一个具体类，通常是通过传递参数来决定。
工厂方法模式（Factory Method Pattern）：定义一个创建对象的接口，但由子类决定要实例化哪个类。工厂方法使得类的实例化延迟到子类。
抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）：提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要明确指定具体类。

下面我们主要讨论 工厂方法模式，并提供相关代码示例。

工厂方法模式

工厂方法模式 是一种设计模式，它定义了一个创建对象的接口，但允许子类决定实例化哪个类。工厂方法让类的实例化推迟到子类，这样代码的扩展性和灵活性就得到了提高。

关键点：

抽象产品类（Product）：定义了工厂方法所创建的对象的接口。
具体产品类（ConcreteProduct）：实现了抽象产品接口的具体类。
抽象工厂类（Creator）：声明了返回对象的工厂方法。
具体工厂类（ConcreteCreator）：实现了工厂方法，返回具体产品实例。

工厂方法模式的示例代码

假设我们需要创建一个关于不同类型日志记录器的系统，日志记录器可能是文件日志记录器、数据库日志记录器等。我们使用工厂方法模式来设计这个系统。

代码示例

#include <iostream>
#include <memory>// 抽象产品类：日志记录器接口
class Logger {
public:virtual void log(const std::string& message) = 0;virtual ~Logger() {}
};// 具体产品类：文件日志记录器
class FileLogger : public Logger {
public:void log(const std::string& message) override {std::cout << "Logging to a file: " << message << std::endl;}
};// 具体产品类：数据库日志记录器
class DatabaseLogger : public Logger {
public:void log(const std::string& message) override {std::cout << "Logging to a database: " << message << std::endl;}
};// 抽象工厂类：日志记录器工厂接口
class LoggerFactory {
public:virtual std::unique_ptr<Logger> createLogger() = 0;virtual ~LoggerFactory() {}
};// 具体工厂类：文件日志记录器工厂
class FileLoggerFactory : public LoggerFactory {
public:std::unique_ptr<Logger> createLogger() override {return std::make_unique<FileLogger>();}
};// 具体工厂类：数据库日志记录器工厂
class DatabaseLoggerFactory : public LoggerFactory {
public:std::unique_ptr<Logger> createLogger() override {return std::make_unique<DatabaseLogger>();}
};// 客户端代码
int main() {// 创建一个文件日志记录器工厂std::unique_ptr<LoggerFactory> fileLoggerFactory = std::make_unique<FileLoggerFactory>();// 通过工厂创建日志记录器std::unique_ptr<Logger> logger = fileLoggerFactory->createLogger();// 使用日志记录器记录信息logger->log("File log message");// 创建一个数据库日志记录器工厂std::unique_ptr<LoggerFactory> dbLoggerFactory = std::make_unique<DatabaseLoggerFactory>();// 通过工厂创建日志记录器logger = dbLoggerFactory->createLogger();// 使用日志记录器记录信息logger->log("Database log message");return 0;
}