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文章导读

C++中如何实现工厂模式 静态工厂与抽象工厂实现对比


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站长 2025年8月7日 9

c++++中实现工厂模式的主要目的是解耦对象的创建与使用,常见方式有静态工厂和抽象工厂。1. 静态工厂通过一个类的静态方法根据参数返回不同类型的对象,结构清晰、实现简单,适合产品种类固定、变化少的项目,但扩展性差,新增产品需修改工厂逻辑;2. 抽象工厂提供接口用于创建一组相关或依赖对象的家族,支持多产品族,符合开闭原则,易于扩展,适合系统有多套完整产品线且需统一管理的场景,但结构复杂、代码量大;选择上,若仅需创建单一类型且变动少的产品用静态工厂,若有多个产品族应使用抽象工厂,初期可用静态工厂后期重构为抽象工厂以适应扩展需求。

C++中如何实现工厂模式 静态工厂与抽象工厂实现对比

在C++中实现工厂模式,主要目的是为了解耦对象的创建与使用。工厂模式常见的两种实现方式是静态工厂和抽象工厂,它们适用于不同的场景。

C++中如何实现工厂模式 静态工厂与抽象工厂实现对比

静态工厂:简单直接的对象创建方式

静态工厂是最简单的工厂实现方式,通常是一个类中的静态方法,根据传入的参数返回不同类型的对象。

实现方式

定义一个工厂类,在其中写一个静态方法,根据参数决定返回哪种具体类的实例:

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C++中如何实现工厂模式 静态工厂与抽象工厂实现对比

class Product { public:     virtual void use() = 0; };  class ConcreteProductA : public Product { public:     void use() override {         std::cout << "Using Product A" << std::endl;     } };  class ConcreteProductB : public Product { public:     void use() override {         std::cout << "Using Product B" << std::endl;     } };  class SimpleFactory { public:     static Product* createProduct(const std::string& type) {         if (type == "A") return new ConcreteProductA();         if (type == "B") return new ConcreteProductB();         return nullptr;     } };

特点与适用场景

  • 优点:结构清晰、实现简单。
  • 缺点:扩展性差,新增产品类型需要修改工厂逻辑,违反开闭原则。
  • 适合用在产品种类固定、变化少的项目中

抽象工厂:支持多个产品族的复杂结构

抽象工厂适用于有多个产品族(product family)的情况,每个产品族中包含多种产品类型,而且要求同一族的产品之间有兼容性约束。

实现方式

抽象工厂的核心是提供一组接口,用于创建一组相关或依赖对象的家族,而无需指定具体的类。

C++中如何实现工厂模式 静态工厂与抽象工厂实现对比

// 产品族1的产品A class ProductA1 : public Product { public:     void use() override {         std::cout << "ProductA1" << std::endl;     } };  // 产品族2的产品A class ProductA2 : public Product { public:     void use() override {         std::cout << "ProductA2" << std::endl;     } };  // 工厂接口 class AbstractFactory { public:     virtual Product* createProduct() = 0; };  // 具体工厂1:生产族1的产品 class ConcreteFactory1 : public AbstractFactory { public:     Product* createProduct() override {         return new ProductA1();     } };  // 具体工厂2:生产族2的产品 class ConcreteFactory2 : public AbstractFactory { public:     Product* createProduct() override {         return new ProductA2();     } };

特点与适用场景

  • 优点:支持多产品族,符合开闭原则,易于扩展。
  • 缺点:结构复杂,代码量大。
  • 适合用在系统中有多套完整产品线,且需要统一管理的场景

如何选择:静态工厂 vs 抽象工厂?

  • 如果你只需要创建单一类型的产品,并且产品种类不会频繁变动,静态工厂就足够了
  • 如果你的系统中有多个产品族,比如“Windows风格组件”和“Mac风格组件”,并且每个族里都有按钮、文本框等不同组件,那么应该考虑使用抽象工厂

几点建议:

  • 初期可以先用静态工厂,后期发现需要扩展成多族时再重构为抽象工厂。
  • 使用智能指针管理内存能避免手动 delete 的问题。
  • 抽象工厂更适合配合配置文件或插件机制动态加载不同的工厂实现。

基本上就这些。



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