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前言
工厂模式是一种常用的设计模式，属于创建型模式之一。它的主要目的是为了解耦组件之间的依赖关系。通过使用工厂模式，系统中的具体类的实例化过程可以被抽象出来，从而使得系统更加模块化，增强了系统的可维护性和可扩展性。
工厂模式可以分为三种类型：简单工厂模式，工厂方法模式和抽象工厂模式。本文先讨论简单工厂模式。
简单工厂模式
简介
简单工厂模式是工厂模式中的一个便捷实现，是通过一个单一的静态方法来创建不同类型的对象，根据传入参数的不同，可以返回不同类的实例。
示例
抽象相机类（接口类）：CameraDevice
具体相机类：BaslerCameraDevice，SickCameraDevice，HuarayCameraDevice
简单工厂类：CameraDeviceFactory
UML类图如下：
代码如下：
class CameraDevice
{
public:
CameraDevice();
virtual ~CameraDevice() = 0;
virtual bool Init();
virtual bool OpenDevice() = 0;
};
class BaslerCameraDevice : public CameraDevice
{
public:
~BaslerCameraDevice() override;
bool Init() override;
bool OpenDevice() override;
};
class HuarayCameraDevice : public CameraDevice
{
public:
~HuarayCameraDevice() override;
bool Init() override;
bool OpenDevice() override;
};
class SickCameraDevice : public CameraDevice
{
public:
~SickCameraDevice() override;
bool Init() override;
bool OpenDevice() override;
};
class CameraDeviceFactory {
public:
enum CameraType
{
BASLER,
HUARAY,
SICK
};
static std::shared_ptr<CameraDevice> CreateCamera(CameraType type)
{
switch (type)
{
case BASLER:
return std::make_shared<BaslerCameraDevice>();
case HUARAY:
return std::make_shared<HuarayCameraDevice>();
case SICK:
return std::make_shared<SickCameraDevice>();
default:
return nullptr;
}
}
};
int main()
{
CameraDeviceFactory::CameraType type = CameraDeviceFactory::BASLER;
std::shared_ptr<CameraDevice> camera = CameraDeviceFactory::CreateCamera(type);
return 0;
}
优点
- 调用简单：将对象的创建逻辑集中到了简单工厂类中，客户端只需要与工厂类进行交互，而无需关注具体对象的创建过程，降低了客户端代码的复杂性。
- 解耦：客户端代码与具体对象解耦，可以通过工厂类创建不同的对象，而无需修改客户端代码，提高了代码的灵活性和可扩展性。
缺点
- 违反开闭原则：对于每个新增的具体产品，都需要修改工厂类的创建逻辑，违反了开闭原则。
- 扩展困难：若产品创建的过程复杂，当产品种类增多可能导致工厂类的代码过于臃肿，不宜与扩展和维护。
使用场景
- 产品类型相对固定：当系统中的对象种类不多且不经常变化时，使用简单工厂模式非常合适。因为在这种情况下，向工厂类添加新的产品类型并不频繁，也就不会经常违反开闭原则。
- 隐藏对象创建细节：当客户端只是需要产品的接口而不关心具体实现时，简单工厂可以隐藏对象的创建细节，客户端只需通过工厂接口请求其需要的对象即可，而无需关心对象是如何被创建、组装的。
- 对象创建过程简单：当需要创建的对象逻辑比较简单，不涉及复杂的条件判断或算法时，可以使用简单工厂模式