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 01 簡單工廠方法

簡單工廠方法可能是最常見的工廠類創(chuàng)建型模式了，其中有幾個(gè)角色，一個(gè)是抽象產(chǎn)品角色，一個(gè)是具體產(chǎn)品角色，多個(gè)具體產(chǎn)品都可以。抽象成同一個(gè)抽象產(chǎn)品。拿操作系統(tǒng)舉例，操作系統(tǒng)作為一個(gè)抽象產(chǎn)品，它有幾種具體產(chǎn)品角色，有Windows操作系統(tǒng)，有Android操作系統(tǒng)，有iOS操作系統(tǒng)。有一個(gè)操作系統(tǒng)的工廠，工廠可以根據(jù)不同的需求生產(chǎn)出不同內(nèi)核的操作系統(tǒng)，這個(gè)操作系統(tǒng)的工廠就是最后一個(gè)角色：工廠角色。

#include <iostream> 
 
enum class BallEnum { BasketBall = 1, SocketBall = 2 }; 
 
class Ball { 
public: 
   Ball() {} 
   virtual ~Ball() {} 
 
virtual void Play() {} 
}; 
 
class BasketBall : public Ball { 
public: 
    void Play() override { std::cout << "play basketball \n"; } 
}; 
 
class SocketBall : public Ball { 
public: 
  void Play() override { std::cout << "play socketball \n"; } 
}; 
 
class SimpleFactory { 
public: 
  static Ball* CreateBall(BallEnum type); 
}; 
 
Ball* SimpleFactory::CreateBall(BallEnum type) { 
  switch (type) { 
    case BallEnum::BasketBall: 
      return new BasketBall(); 
    case BallEnum::SocketBall: 
      return new SocketBall(); 
  } 
  return nullptr; 
} 
 
int main() { 
   Ball* basket = SimpleFactory::CreateBall(BallEnum::BasketBall); 
   basket->Play(); 
   Ball* socket = SimpleFactory::CreateBall(BallEnum::SocketBall); 
   socket->Play(); 
   return 0; 
} 

在簡單工廠方法中，有一個(gè)專門的工廠類，根據(jù)不同的參數(shù)返回不同具體產(chǎn)品類的實(shí)例，這些具體產(chǎn)品可以抽象出同一個(gè)抽象產(chǎn)品，即有一個(gè)共同的父類。 通過上述代碼您可能也看到了簡單工廠方法的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對象的創(chuàng)建和使用邏輯分離，只需要傳入不同參數(shù)，就可以獲得特定具體類的實(shí)例。但簡單工廠方法也有些缺點(diǎn)，當(dāng)增加了新的產(chǎn)品，就需要修改工廠類的創(chuàng)建邏輯，如果產(chǎn)品類型較多，就可能造成工廠類邏輯過于復(fù)雜，不利于系統(tǒng)的維護(hù)，適用于具體產(chǎn)品類型比較少并且以后基本不會新加類型的場景，這樣工廠類業(yè)務(wù)邏輯不會太過復(fù)雜。

02 工廠方法模式

為了解決上面簡單工廠方法模式的缺點(diǎn)，進(jìn)一步抽象出了工廠方法模式，工廠類不再負(fù)責(zé)所有產(chǎn)品的構(gòu)建，每一個(gè)具體產(chǎn)品都有一個(gè)對應(yīng)的工廠，這樣在新加產(chǎn)品時(shí)就不會改動已有工廠類的創(chuàng)建邏輯。這些工廠也會抽象出一個(gè)抽象工廠?？梢岳斫鉃橛兴姆N角色，抽象產(chǎn)品，具體產(chǎn)品，抽象工廠，具體工廠，其實(shí)就是把簡單工廠模式中的工廠類做進(jìn)一步抽象，看代碼吧：

#include <iostream> 
 
enum class BallEnum { BasketBall = 1, SocketBall = 2 }; 
 
class Ball { 
  public: 
   Ball() {} 
   virtual ~Ball() {} 
 
   virtual void Play() {} 
}; 
 
class BasketBall : public Ball { 
  public: 
   void Play() override { std::cout << "play basketball \n"; } 
}; 
 
class SocketBall : public Ball { 
  public: 
   void Play() override { std::cout << "play socketball \n"; } 
}; 
 
class FactoryBase { 
  public: 
   virtual ~FactoryBase() {} 
   virtual Ball* CreateBall() = 0; 
}; 
 
class BasketBallFactory : public FactoryBase { 
  public: 
   Ball* CreateBall() override { return new BasketBall(); } 
}; 
 
class SocketBallFactory : public FactoryBase { 
  public: 
   Ball* CreateBall() override { return new SocketBall(); } 
}; 
 
int main() { 
   FactoryBase* factory; 
   BallEnum ball_type = BallEnum::SocketBall; 
   switch (ball_type) { 
       case BallEnum::BasketBall: 
           factory = new BasketBallFactory(); 
           break; 
       case BallEnum::SocketBall: 
           factory = new SocketBallFactory(); 
           break; 
  } 
   Ball* ball = factory->CreateBall(); 
   ball->Play(); 
   return 0; 
} 

工廠模式提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，完全符合開閉原則，當(dāng)新加具體產(chǎn)品時(shí)，完全不會對已有系統(tǒng)有任何修改。當(dāng)不知道以后會有多少具體產(chǎn)品時(shí)可以考慮使用工廠模式，因?yàn)椴粫档同F(xiàn)有系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但是它也有缺點(diǎn)，每當(dāng)新加一個(gè)產(chǎn)品時(shí)，不僅需要新加一個(gè)對應(yīng)的產(chǎn)品類，同時(shí)還需要新加一個(gè)此產(chǎn)品對應(yīng)的工廠，系統(tǒng)的復(fù)雜度比較高。怎么解決呢，可以再抽象一下：

03 抽象工廠模式

在工廠方法中，每一個(gè)抽象產(chǎn)品都會有一個(gè)抽象工廠，這樣新增一個(gè)產(chǎn)品時(shí)都會新增兩個(gè)類，一個(gè)是具體產(chǎn)品類，一個(gè)是具體工廠類，我們可以考慮多個(gè)抽象產(chǎn)品對應(yīng)一個(gè)抽象工廠，這樣可以有效減少具體工廠類的個(gè)數(shù)，見如下代碼：

#include <iostream> 
 
enum class BallEnum { BasketBall = 1, SocketBall = 2 }; 
 
class Ball { 
  public: 
   Ball() {} 
   virtual ~Ball() {} 
 
   virtual void Play() {} 
}; 
 
class BasketBall : public Ball { 
  public: 
   void Play() override { std::cout << "play basketball \n"; } 
}; 
 
class SocketBall : public Ball { 
  public: 
   void Play() override { std::cout << "play socketball \n"; } 
}; 
 
class Player { 
  public: 
   Player() {} 
   virtual ~Player() {} 
   virtual void Name() {} 
}; 
 
class BasketBallPlayer : public Player { 
  public: 
   void Name() override { std::cout << "BasketBall player \n"; } 
}; 
 
class SocketBallPlayer : public Player { 
  public: 
   void Name() override { std::cout << "SocketBall player \n"; } 
}; 
 
class FactoryBase { 
  public: 
   virtual ~FactoryBase() {} 
   virtual Ball* CreateBall() = 0; 
   virtual Player* CreatePlayer() = 0; 
}; 
 
class BasketBallFactory : public FactoryBase { 
  public: 
   Ball* CreateBall() override { return new BasketBall(); } 
   Player* CreatePlayer() override { return new BasketBallPlayer(); } 
}; 
 
class SocketBallFactory : public FactoryBase { 
  public: 
   Ball* CreateBall() override { return new SocketBall(); } 
   Player* CreatePlayer() override { return new SocketBallPlayer(); } 
}; 
 
int main() { 
   FactoryBase* factory; 
   BallEnum ball_type = BallEnum::SocketBall; 
   switch (ball_type) { 
       case BallEnum::BasketBall: 
           factory = new BasketBallFactory(); 
           break; 
       case BallEnum::SocketBall: 
           factory = new SocketBallFactory(); 
           break; 
  } 
   Ball* ball = factory->CreateBall(); 
   Player* player = factory->CreatePlayer(); 
   ball->Play(); 
   player->Name(); 
   return 0; 
} 

總結(jié)

系統(tǒng)的復(fù)雜度不會被消除，只能被轉(zhuǎn)移。系統(tǒng)總會有穩(wěn)定部分和不穩(wěn)定部分，只是我們要合理選擇好邊界，認(rèn)真思考，考慮好將哪部分打造成穩(wěn)定部分，哪部分打造成不穩(wěn)定部分。簡單工廠方法模式中if-else的邏輯在工廠類里，如果這里在新增一個(gè)產(chǎn)品時(shí)有bug可能導(dǎo)致所有產(chǎn)品都創(chuàng)建失敗，這里是不穩(wěn)定部分，所以有了工廠方法模式，將工廠類內(nèi)部打造成穩(wěn)定部分，將不穩(wěn)定的邏輯轉(zhuǎn)移到外面。