c++中怎么实现一个工厂模式_工厂模式的设计与代码实现

工厂模式通过解耦对象创建实现灵活实例化。1. 简单工厂用单一类创建产品,适合类型少且稳定场景;2. 工厂方法通过继承扩展,支持多工厂创建不同产品,适用于可扩展系统;3. C++中结合基类指针、多态和智能指针管理生命周期,提升安全与灵活性。

c++中怎么实现一个工厂模式_工厂模式的设计与代码实现

工厂模式是一种创建型设计模式,用来解耦对象的创建过程。在C++中,通过基类指针和多态机制,可以灵活地实现对象的动态创建。下面介绍最常用的简单工厂模式和工厂方法模式,并给出清晰的代码实现。

简单工厂模式

简单工厂模式通过一个单独的工厂类来决定创建哪种具体产品。它不是GoF23种设计模式之一,但非常实用。

适用场景: 当产品类型较少且不频繁扩展时使用。

定义一个产品基类:

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// 产品基类(抽象接口)
class Product {
public:
    virtual ~Product() = default;
    virtual void use() const = 0;
};

// 具体产品A
class ConcreteProductA : public Product {
public:
    void use() const override {
        std::cout     }
};

// 具体产品B
class ConcreteProductB : public Product {
public:
    void use() const override {
        std::cout     }
};

定义工厂类:

class SimpleFactory {
public:
    enum class ProductType {
        TYPE_A,
        TYPE_B
    };

    static std::unique_ptr createProduct(ProductType type) {
        switch (type) {
            case ProductType::TYPE_A:
                return std::make_unique();
            case ProductType::TYPE_B:
                return std::make_unique();
            default:
                throw std::invalid_argument(“Unknown product type”);
        }
    }
};

使用示例:

auto prod = SimpleFactory::createProduct(SimpleFactory::ProductType::TYPE_A);
prod->use(); // 输出: Using Product A

工厂方法模式

工厂方法模式将对象的创建延迟到子类,每个具体工厂负责创建对应的产品。

适用场景: 当系统需要支持多种产品族或未来可能扩展更多产品时使用。

定义抽象工厂接口:

class Factory {
public:
    virtual ~Factory() = default;
    virtual std::unique_ptr createProduct() const = 0;
};

// 具体工厂A
class ConcreteFactoryA : public Factory {
public:
    std::unique_ptr createProduct() const override {
        return std::make_unique();
    }
};

// 具体工厂B
class ConcreteFactoryB : public Factory {
public:
    std::unique_ptr createProduct() const override {
        return std::make_unique();
    }
};

客户端通过工厂接口创建对象:

void clientCode(const Factory& factory) {
    auto product = factory.createProduct();
    product->use();
}

// 使用
ConcreteFactoryA factoryA;
clientCode(factoryA); // 输出: Using Product A

ConcreteFactoryB factoryB;
clientCode(factoryB); // 输出: Using Product B

关键设计要点

使用工厂模式时注意以下几点:

产品类继承自同一基类,接口统一返回智能指针避免内存泄漏工厂函数设为静态或虚函数,便于调用和扩展结合配置文件或运行时参数选择工厂类型,提高灵活性避免在构造函数中做复杂操作,防止资源浪费基本上就这些。简单工厂适合固定类型,工厂方法更适合可扩展系统。根据实际需求选择合适的形式。

以上就是c++++中怎么实现一个工厂模式_工厂模式的设计与代码实现的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!

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