工厂模式是将对象创建封装于工厂中以解耦客户端与具体类的依赖。通过工厂根据参数返回不同产品实例,如简单工厂中传入类型创建ConcreteProductA或B,提升可维护性与扩展性。

工厂模式是C++中常用的设计模式之一,主要用于解耦对象的创建过程。当系统需要在运行时决定创建哪种具体类的实例时,使用工厂模式可以提升代码的可维护性和扩展性。
什么是工厂模式
工厂模式的核心思想是:将对象的创建封装起来,客户端不直接使用 new 来实例化具体类,而是通过一个“工厂”来获取对象。这样,新增类或修改类的创建逻辑时,不需要改动大量已有代码。
简单工厂模式(Simple Factory)
简单工厂不是严格意义上的设计模式,但常被用作入门示例。它通过一个工厂类根据传入参数决定返回哪个具体类的实例。
示例代码:
定义产品基类:
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class Product {public: virtual void use() = 0; virtual ~Product() = default;};class ConcreteProductA : public Product {public: void use() override { std::cout << "Using Product An"; }};class ConcreteProductB : public Product {public: void use() override { std::cout << "Using Product Bn"; }};
定义工厂类:
class SimpleFactory {public: static std::unique_ptr createProduct(char type) { if (type == 'A') { return std::make_unique(); } else if (type == 'B') { return std::make_unique(); } return nullptr; }};
使用方式:
auto product = SimpleFactory::createProduct('A');product->use();
工厂方法模式(Factory Method)
工厂方法模式将对象的创建延迟到子类。定义一个创建对象的接口,由子类决定实例化哪一个类。
定义工厂接口:
class Factory {public: virtual std::unique_ptr createProduct() = 0; virtual ~Factory() = default;};class ConcreteFactoryA : public Factory {public: std::unique_ptr createProduct() override { return std::make_unique(); }};class ConcreteFactoryB : public Factory {public: std::unique_ptr createProduct() override { return std::make_unique(); }};
使用方式:
std::unique_ptr factory = std::make_unique();auto product = factory->createProduct();product->use();
这种方式更符合开闭原则。增加新产品时,只需添加新的工厂和产品类,无需修改原有代码。
抽象工厂模式(Abstract Factory)
抽象工厂用于创建一系列相关或依赖的对象,而无需指定具体类。适合构建产品族。
扩展产品类:
class Button {public: virtual void render() = 0; virtual ~Button() = default;};class WindowsButton : public Button {public: void render() override { std::cout << "Render Windows buttonn"; }};class MacButton : public Button {public: void render() override { std::cout << "Render Mac buttonn"; }};
抽象工厂接口:
class GUIFactory {public: virtual std::unique_ptr
客户端可以根据系统类型选择对应的工厂,统一创建整套界面控件。
使用建议与注意事项
优先使用工厂方法或抽象工厂,避免简单工厂在新增类型时频繁修改代码。 结合智能指针(如 unique_ptr)管理对象生命周期,防止内存泄漏。 工厂类可配合配置文件或反射机制实现动态绑定,进一步提高灵活性。 注意不要过度设计。如果类型固定且数量少,直接构造可能更清晰。
基本上就这些。掌握工厂模式有助于写出更清晰、易扩展的C++代码。关键在于理解“封装变化”的思想,把对象创建这个易变点集中管理。
以上就是C++怎么实现一个工厂模式_C++常用设计模式与Factory Pattern解析的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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