设计模式之简单工厂模式(Simply Factory)摘录

从设计模式的类型上来说，简单工厂模式是属于创建型模式，又叫静态工厂方法(Static Factory Method)模式，但不属于23种GOF设计模式之一。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式，可以理解为是不同工厂模式的一个特殊实现。

简单工厂模式的实质是由一个工厂类根据传入的参数，动态决定应该创建哪一个产品类(这些产品类继承自一个父类或接口)的实例。

该模式中包含的角色及其职责：(1)、工厂(Creator)角色：简单工厂模式的核心，它负责实现创建所有实例的内部逻辑(一个个if/else分支或者switch/case分支)。工厂类可以被外界直接调用，创建所需的产品对象；(2)、抽象产品(Product)角色：简单工厂模式所创建的所有对象的父类，它负责描述所有实例所共有的公共接口；(3)、具体产品(Concrete Product)角色：是简单工厂模式的创建目标，所有创建的对象都是充当这个角色的某个具体类的实例。

优缺点：(1)、优点：工厂类是整个模式的关键，包含了必要的逻辑判断，根据外界给定的信息，决定究竟应该创建哪个具体类的对象。通过使用工厂类，外界可以从直接创建具体产品对象的尴尬局面摆脱出来，仅仅需要负责”消费”对象就可以了。而不必管这些对象究竟如何创建及如何组织的。明确了各自的职责和权利，有利于整个软件体系结构的优化。(2)、缺点：由于工厂类集中了所有实例的创建逻辑，违反了高内聚责任分配原则，将全部创建逻辑集中到了一个工厂类中；它所能创建的类只能是事先考虑到的如果需要添加新的类，则就需要改变工厂类了。当系统中的具体产品类不断增多的时候，可能会出现要求工厂类根据不同条件创建不同实例的需求。这种对条件的判断和对具体产品类型的判断交错在一起，很难避免模块功能的蔓延，对系统的维护和扩展非常不利。这些缺点在工厂方法模式中得到了一定的克服。

使用场景：工厂类负责创建的对象比较少；客户只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象(逻辑)不关心；由于简单工厂很容易违反高内聚责任分配原则，因此一般只在很简单的情况下应用。

简单工厂模式只需一个工厂类，而工厂方法模式的工厂类随着产品类个数增加而增加。工厂方法模式每个具体工厂类只完成单一任务。简单工厂模式的工厂类是个静态类，在客户端无需实例化。

工厂方法模式：一个抽象产品类，可以派生出多个具体产品类。一个抽象工厂类，可以派生出多个具体工厂类。每个具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例。

抽象工厂模式：多个抽象产品类，每个抽象产品类可以派生出多个具体产品类。一个抽象工厂类，可以派生出多个具体工厂类。每个具体工厂类可以创建多个具体产品类的实例。

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

typedef enum ProductTypeTag
{
	ADD = 1,
	SUB = 2,
	MUL = 3,
	DIV = 4
}PRODUCTTYPE;

//基类
class COperation
{
public:
	COperation() : m_numA(0.0), m_numB(0.0)
	{
		cout<<"COperation constructor"<<endl;
	}

	virtual ~COperation()
	{
		cout<<"COperation destructor"<<endl;
	}

	virtual double GetResult() = 0;

protected:
	double m_numA;
	double m_numB;
};

//加法
class CAddOperation : public COperation
{
public:
	CAddOperation(double a, double b)
	{
		cout<<"CAddOperation constructor"<<endl;
		m_numA = a;
		m_numB = b;
	}

	virtual ~CAddOperation()
	{
		cout<<"CAddOperation destructor"<<endl;
	}

	virtual double GetResult()
	{
		return (m_numA + m_numB);
	}
};

//减法
class CSubOperation : public COperation
{
public:
	CSubOperation(double a, double b)
	{
		cout<<"CSubOperation constructor"<<endl;
		m_numA = a;
		m_numB = b;
	}

	virtual ~CSubOperation()
	{
		cout<<"CSubOperation destructor"<<endl;
	}

	virtual double GetResult()
	{
		return (m_numA - m_numB);
	}
};

//乘法
class CMulOperation : public COperation
{
public:
	CMulOperation(double a, double b)
	{
		cout<<"CMulOperation constructor"<<endl;
		m_numA = a;
		m_numB = b;
	}

	virtual ~CMulOperation()
	{
		cout<<"CMulOperation destructor"<<endl;
	}

	virtual double GetResult()
	{
		return (m_numA * m_numB);
	}
};

//除法
class CDivOperation : public COperation
{
public:
	CDivOperation(double a, double b)
	{
		cout<<"CDivOperation constructor"<<endl;
		m_numA = a;
		m_numB = b;
	}

	virtual ~CDivOperation()
	{
		cout<<"CDivOperation destructor"<<endl;
	}

	virtual double GetResult()
	{
		return (m_numA / m_numB);
	}
};

//工厂类
class CCalculatorFactory
{
public:
	static COperation* CreateOperation(PRODUCTTYPE type, double a, double b)
	{
		switch (type)
		{
		case 1:
			return new CAddOperation(a, b);
			break;
		case 2:
			return new CSubOperation(a, b);
			break;
		case 3:
			return new CMulOperation(a, b);
			break;
		case 4:
			return new CDivOperation(a, b);
			break;
		default:
			return NULL;
		}
	}
};

int main()
{
	CCalculatorFactory* calFactory = new CCalculatorFactory();
	int type = 0;
	double a = 10, b = 2;

	type = 1;
	COperation* operation = calFactory->CreateOperation((PRODUCTTYPE)type, a, b);
	if (operation) {
		cout<<operation->GetResult()<<endl;
		delete operation;
		operation = NULL;
	}

	type = 2;
	operation = calFactory->CreateOperation((PRODUCTTYPE)type, a, b);
	if (operation) {
		cout<<operation->GetResult()<<endl;
		delete operation;
		operation = NULL;
	}

	type = 3;
	operation = calFactory->CreateOperation((PRODUCTTYPE)type, a, b);
	if (operation) {
		cout<<operation->GetResult()<<endl;
		delete operation;
		operation = NULL;
	}

	type = 4;
	operation = calFactory->CreateOperation((PRODUCTTYPE)type, a, b);
	if (operation) {
		cout<<operation->GetResult()<<endl;
		delete operation;
		operation = NULL;
	}

	if (calFactory) {
		delete calFactory;
		calFactory = NULL;
	}

	/*result
		COperation constructor
		CAddOperation constructor
		12
		CAddOperation destructor
		COperation destructor
		COperation constructor
		CSubOperation constructor
		8
		CSubOperation destructor
		COperation destructor
		COperation constructor
		CMulOperation constructor
		20
		CMulOperation destructor
		COperation destructor
		COperation constructor
		CDivOperation constructor
		5
		CDivOperation destructor
		COperation destructor
	*/

	return 0;
}

简单工厂模式结构图：