设计模式(c++) 之 Factory（工厂模式）源码下载

设计模式是软件开发领域中一套被广泛认可的解决方案，用于解决软件设计中经常遇到的问题。工厂模式作为创建型设计模式之一，它抽象了对象的创建过程，使得客户端程序与具体实现解耦，从而提升系统的扩展性和维护性。本文将深入探讨工厂模式的实现机制，并以C++语言为例，剖析其源码结构和应用场景。 工厂模式主要分为三类：简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。每种模式都有其特定的应用场景和优势。 简单工厂模式是最直观易懂的一种实现，它定义了一个静态的工厂方法，根据客户端提供的信息返回相应的对象实例。这种模式适用于产品种类较少且不会频繁变动的场景。简单工厂模式的不足之处在于，每次添加新产品时都需要修改工厂类，这违背了开闭原则（对扩展开放，对修改封闭）。 在C++中实现简单工厂模式，通常会有一个工厂类，其中包含一个静态的工厂方法。例如： ```cpp class Product { public: void Operation() { //... } }; class ConcreteProduct : public Product { public: void Operation() { //... } }; class ConcreteProduct2 : public Product { public: void Operation() { //... } }; class Factory { public: static Product* CreateProduct(char type) { if (type == 'A') { return new ConcreteProduct(); } else if (type == 'B') { return new ConcreteProduct2(); } else { return nullptr; } } }; int main() { Product* product = Factory::CreateProduct('A'); product->Operation(); delete product; } ``` 工厂方法模式将对象的创建过程进一步封装，定义一个创建产品的接口，但具体实例化哪个子类由子类决定。这样一来，每个子类都负责创建特定的产品实例。工厂方法模式更好地遵守了开闭原则，当添加新产品时，只需要增加新的工厂子类，无需修改现有代码。 C++中工厂方法模式的实现示意代码如下： ```cpp class AbstractProduct { public: virtual void Operation() = 0; virtual ~AbstractProduct() {} }; class ConcreteProduct : public AbstractProduct { public: void Operation() override { //... } }; class ConcreteProduct2 : public AbstractProduct { public: void Operation() override { //... } }; class AbstractFactory { public: virtual AbstractProduct* CreateProduct() = 0; virtual ~AbstractFactory() {} }; class ConcreteFactory : public AbstractFactory { public: AbstractProduct* CreateProduct() override { return new ConcreteProduct(); } }; class ConcreteFactory2 : public AbstractFactory { public: AbstractProduct* CreateProduct() override { return new ConcreteProduct2(); } }; int main() { AbstractFactory* factory = new ConcreteFactory(); AbstractProduct* product = factory->CreateProduct(); product->Operation(); delete product; delete factory; } ``` 抽象工厂模式是一种更为复杂的创建型模式，适用于创建一系列相关或者相互依赖的产品族。该模式提供了一个接口，用于创建一系列相关或依赖的对象，而无需指定具体类。抽象工厂模式能够确保产品族的一致性，适合于系统需要独立于产品的创建、组合和表示时使用。 下面是C++中抽象工厂模式的一个简单示例代码： ```cpp class AbstractProductA { public: virtual void OperationA() = 0; virtual ~AbstractProductA() {} }; class AbstractProductB { public: virtual void OperationB() = 0; virtual ~AbstractProductB() {} }; class ProductA1 : public AbstractProductA { public: void OperationA() override { //... } }; class ProductA2 : public AbstractProductA { public: void OperationA() override { //... } }; class ProductB1 : public AbstractProductB { public: void OperationB() override { //... } }; class ProductB2 : public AbstractProductB { public: void OperationB() override { //... } }; class AbstractFactory { public: virtual AbstractProductA* CreateProductA() = 0; virtual AbstractProductB* CreateProductB() = 0; virtual ~AbstractFactory() {} }; class ConcreteFactory1 : public AbstractFactory { public: AbstractProductA* CreateProductA() override { return new ProductA1(); } AbstractProductB* CreateProductB() override { return new ProductB1(); } }; class ConcreteFactory2 : public AbstractFactory { public: AbstractProductA* CreateProductA() override { return new ProductA2(); } AbstractProductB* CreateProductB() override { return new ProductB2(); } }; int main() { AbstractFactory* factory = new ConcreteFactory1(); AbstractProductA* productA = factory->CreateProductA(); AbstractProductB* productB = factory->CreateProductB(); productA->OperationA(); productB->OperationB(); delete productA; delete productB; delete factory; } ``` 通过上述代码，我们可以看到在C++中实现工厂模式的三种形式，它们各有适用场景和优势。学习这些模式的源码，有助于我们更好地理解面向对象设计原则以及如何在实际开发中灵活运用。 在实际开发中，工厂模式的应用场景极为广泛，例如，数据库连接时可以根据不同的数据库系统生成不同的连接对象；在图形用户界面（GUI）系统中，根据用户选择创建不同类型的窗口；在对象的序列化和反序列化过程中，根据对象类型生成相应的序列化器实例；等等。 熟悉并应用工厂模式，不仅能帮助开发者编写出更加灵活、易于扩展的代码，还能显著降低系统维护的复杂度，提高代码的复用性，是软件设计中不可或缺的一部分。通过本篇内容的介绍和源码的分析，相信读者对工厂模式有了更深入的理解，能更好地将其应用于实际开发中。