设计模式——简单工厂模式

什么是简单工厂模式
简单工厂模式的优点

我们今天接着来看设计模式的简单工厂模式，如果还没看过上一篇的单列模式的小伙伴可以点击这里：

https://blog.csdn.net/qq_67693066/article/details/136603292

什么是简单工厂模式

简单工厂模式（Simple Factory Pattern）是一种编程设计模式，属于创建型设计模式的范畴，它提供了一种集中管理和控制对象创建的方式，让客户端不必了解具体的创建逻辑。简单工厂模式的核心概念是一个“工厂类”，该类负责创建一系列相关或相互依赖的对象，而不是让客户端直接去new具体的对象。

在简单工厂模式中，客户端请求工厂对象来创建一个产品对象，而客户端并不关心具体产品的创建细节。例如，工厂可以根据传入的不同参数创建不同类型的对象，这些对象通常是具有共同接口或基类的一系列具体产品。

简单工厂模式的结构主要包括以下几个部分：

抽象产品（Abstract Product）：定义了产品的接口或抽象类，它是所有具体产品类的公共父类或接口。
具体产品（Concrete Product）：实现了抽象产品接口的具体产品类，每个具体产品对应工厂可能创建的一种产品对象。
工厂（Factory）：负责创建具体产品的类，根据传入的参数来决定创建哪种具体产品对象。

简单工厂模式的一个主要优点是可以将对象的创建过程封装起来，简化客户端代码，隐藏实现细节；缺点是当需要添加新产品时，需要修改工厂类的代码，违反了开闭原则（Open/Closed Principle）。在实际应用中，当产品种类有限且扩展性需求不高时，简单工厂模式是一个实用的选择。

比如我们利用制作咖啡的例子来说明一下：

//pragma once 用于防止头文件被重复包含，确保头文件内容仅被编译一次
#pragma once// 引入必要的标准库头文件
#include<iostream> // 用于输出和输入操作
#include<cstring> // 提供字符串处理函数，此处可能并未直接使用，可以考虑是否真的需要
#include<memory> // 提供智能指针等内存管理工具，此处用于std::unique_ptr// 抽象产品类（咖啡接口）
class Coffee
{
public:// 声明纯虚函数，表示Coffee为抽象类，任何尝试实例化Coffee对象的行为都是非法的virtual std::string get_coffee_name() const = 0; // 获取咖啡名称的纯虚函数virtual double get_coffee_price() const = 0; // 获取咖啡价格的纯虚函数// 提供默认的析构函数，由于Coffee是抽象类，一般不需要提供特殊实现virtual ~Coffee() {} // 默认析构函数
};// 具体的产品（美国咖啡）
class AermicanCoffe : public Coffee
{
public:// 重写抽象基类Coffee的纯虚函数std::string get_coffee_name() const override{return "AermicanCoffe";}double get_coffee_price() const override{return 3.78;}
};// 具体的产品（中国咖啡）
class ChinaCoffe : public Coffee
{
public:// 重写抽象基类Coffee的纯虚函数std::string get_coffee_name() const override{return "ChinaCoffe";}double get_coffee_price() const override{return 3.98;}
};// 工厂类，用于根据传入的类型创建相应咖啡对象的智能指针
class CoffeeFactory
{
public:// 静态成员函数，创建并返回指向具体咖啡类型的唯一智能指针static std::unique_ptr<Coffee> createCoffee(const std::string& type){if(type == "AermicanCoffe"){// 创建并返回指向AermicanCoffe类型的智能指针return std::make_unique<AermicanCoffe>();}else if(type == "ChinaCoffe"){// 创建并返回指向ChinaCoffe类型的智能指针return std::make_unique<ChinaCoffe>();}else{// 输入的类型无效，输出错误信息，并返回空智能指针std::cout<<"Error type"<<std::endl;return nullptr;}}
};

在main函数中写到：

#include"Coffee.h"int main()
{auto coffee1 = CoffeeFactory::createCoffee("AermicanCoffe");std::cout << "Ordered coffee: " << coffee1->get_coffee_name()<< std::endl;std::cout << "Price: " << coffee1->get_coffee_price()<< std::endl;auto coffee2 = CoffeeFactory::createCoffee("ChinaCoffe");std::cout << "Ordered coffee: " << coffee2->get_coffee_name()<< std::endl;std::cout << "Price: " << coffee2->get_coffee_price()<< std::endl;return 0;
}

在这里插入图片描述

简单工厂模式的优点

简单工厂模式（Simple Factory Pattern）是一种创建型设计模式，它在软件设计中具有以下优点：

封装创建逻辑：简单工厂模式将对象的创建过程封装在一个工厂类中，客户端不需要知道具体的创建步骤和逻辑，只需传递必要的参数，就能得到想要的产品对象，降低了客户端与具体产品类的耦合度。
简化客户端代码：客户端只需调用工厂类的方法，不用关心创建对象的具体细节，简化了客户端代码，提高了代码的可读性和可维护性。
新增产品方便：如果要新增一种产品，只需新增一个产品类，并在工厂类中添加相应的创建逻辑，客户端代码基本无需修改，增强了系统的扩展性。
统一入口点：通过工厂类，可以控制哪些类可以被实例化，从而更容易控制全局的对象创建规则，例如实现单例模式或者限制特定环境下只能创建某种类型的产品。
便于切换实现：通过修改工厂类的内部逻辑，可以在不改变客户端代码的情况下切换产品的具体实现，提高了系统的灵活性。

比如我现在想增加一个泰国咖啡，我只需要在后面加就可以了：
在这里插入图片描述修改一下工厂类：