简单工厂通过参数决定创建何种产品,适用于产品少且变化少的场景;抽象工厂则通过接口创建相关产品族,支持扩展而不修改代码,适合复杂系统。
工厂模式在C++中主要用于解耦对象的创建与使用,提升代码的可维护性和扩展性。根据复杂度和应用场景的不同,常见的有简单工厂和抽象工厂两种形式。它们都能实现对象的动态创建,但在设计思路和适用范围上有明显区别。
简单工厂(Simple Factory)
简单工厂不是设计模式中的“正式”模式,但非常实用。它通过一个工厂类根据传入的参数决定创建哪一种产品对象。
特点:
- 只有一个工厂类负责所有产品的创建
- 产品通常继承自同一个基类
- 新增产品需要修改工厂类,违反开闭原则
示例代码:
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class Product {
public:
virtual void use() = 0;
virtual ~Product() = default;
};
class ConcreteProductA : public Product {
public:
void use() override { cout };
class ConcreteProductB : public Product {
void use() override { cout };
class SimpleFactory {
public:
static Product* createProduct(char type) {
if (type == ‘A’) return new ConcreteProductA();
if (type == ‘B’) return new ConcreteProductB();
return nullptr;
}
};
客户端只需调用
SimpleFactory::createProduct('A')
即可获得对应实例,无需知道具体类名。
抽象工厂(Abstract Factory)
抽象工厂是 GoF 23 种设计模式之一,用于创建一系列相关或依赖对象的接口,而无需指定具体类。
特点:
- 定义一个创建产品的接口,由子类决定实例化哪一个工厂
- 每个具体工厂可以生产一组相关的产品
- 支持产品族的扩展,符合开闭原则
示例结构:
class ProductA {
public:
virtual void feature() = 0;
};
class ProductB {
public:
virtual void operation() = 0;
};
class AbstractFactory {
public:
virtual ProductA createProductA() = 0;
virtual ProductB createProductB() = 0;
virtual ~AbstractFactory() = default;
};
class ConcreteFactory1 : public AbstractFactory {
ProductA createProductA() override { return new ConcreteA1(); }
ProductB createProductB() override { return new ConcreteB1(); }
};
class ConcreteFactory2 : public AbstractFactory {
ProductA createProductA() override { return new ConcreteA2(); }
ProductB createProductB() override { return new ConcreteB2(); }
};
这样可以在运行时切换整个产品族,比如切换主题(深色/浅色 UI 组件),数据库驱动(MySQL/PostgreSQL)等场景。
对比总结
适用场景不同:
- 简单工厂适用于产品种类少、变化不频繁的情况
- 抽象工厂适用于需要创建多个相关对象,且这些对象构成一个产品族
扩展性差异:
- 增加新产品时,简单工厂需要修改原有代码,不利于维护
- 抽象工厂通过新增工厂类即可支持新产品族,无需修改已有代码
复杂度:
- 简单工厂结构简单,易于理解和实现
- 抽象工厂类层次较多,适合大型系统中对架构要求高的场景
基本上就这些。简单工厂适合小项目快速开发,抽象工厂更适合需要高内聚、松耦合的企业级应用。选择哪种,取决于你的系统是否需要支持多套产品组合。不复杂但容易忽略的是:别为了用模式而用,先看需求。
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