c++设计模式之简单工厂模式

模拟场景

要求使用简单工厂模式设计一个可以创建不同几何形状（如矩形、圆形、三角形）的绘图工具，每个几何图形都具有绘制Draw()和擦除Erase()两个方法；

UML类图

分析需求：

首先这个绘图工具要求可以提供一系列的几何图形绘制，包括矩形、圆形、椭圆形、三角形，这些图形对象要求都具备绘制Draw()和Erase()方法；因此，我们可以定义一个抽象基类CGraph，具有Draw()和Erase()的纯虚方法；因为不同的图形类型，它们的Draw()和Erase()具体实现和需要的参数是不同的，这里以实现三角形和正方形为例进行说明。

CTriangle类描述三角形类信息，CSquare类描述正方形类信息，CGraphFactory类负责创建不同的几何对象，它由GreateGraph函数根据不同的参数，选择性的实例化几何对象。通过CGraphFactory类工厂用户可以不关心具体对象是如何创建的，只需要告诉类工厂，需要创建什么类型的几何图形即可,UML类图如下。

下面给出简单工厂的定义：

简单工厂模式(Simple Factory Pattern)：定义一个工厂类，它可以根据参数的不同返回不同类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类；因为创建实例的类方式是静态方法，又被称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式，它属于类创建型模式。

具体代码

主体代码

#include "stdafx.h"
using namespace std;
typedef enum
{
    EN_DRAW_SQUARE = 0,
    EN_DRAW_TRIANGLE,
}ENUM_DRAW_TYPE;

#define  SAFE_DELETE_PTR(p) if ((p) != NULL)\
{            \
    delete p;\
    p = NULL;\
}
//图形基类
class CGraph
{
public:
    CGraph(){}
    virtual ~CGraph(){}
public:
    virtual void Draw() = 0;
    virtual void Erase() = 0;
};
//正方形
class CSquare:public CGraph
{
public:
    CSquare():m_width(10){ cout << "完成正方形对象创建" << endl;}
    ~CSquare(){}
public:
    virtual void Draw()
    {
        cout << "绘制正方形" << endl;
    }
    virtual void Erase()
    {
        cout << "清除绘正方形" << endl;
    }
private:
    int m_width;//正方形的独有参数
};

//三角形
class CTriangle:public CGraph
{
public:
    CTriangle():m_bottom(10),m_high(12){cout << "完成三角形对象创建" << endl;}
    ~CTriangle(){}
public:
    virtual void Draw()
    {
        cout << "绘制三角形" <<endl;
    }
    virtual void Erase()
    {
        cout << "清除三角形" << endl;
    }

private:
    int m_bottom; //底
    int m_high;   //高
};

//图形创建工厂
class CGraphFactory
{
public:
    //根据参数创建不同的对象
    static CGraph * CreateGraph(ENUM_DRAW_TYPE type)
    {
        CGraph * pGraph = NULL;
        switch(type)
        {
        case EN_DRAW_SQUARE:
            {
                pGraph = new CSquare();
                break;
            }
        case EN_DRAW_TRIANGLE:
            {
                pGraph = new CTriangle();
                break;
            }
        default:
            break;
        }
        return pGraph;
    }
};

客户端代码

 //简单工厂方法
 CGraph *pGraph = NULL;
 cout <<"请求创建三角形:"<< endl;
 pGraph  = CGraphFactory::CreateGraph(EN_DRAW_TRIANGLE);

 if (pGraph != NULL)
 {
     pGraph->Draw();
     pGraph->Erase();
     SAFE_DELETE_PTR(pGraph);
 }

 cout << endl <<"请求创建正方形:"<< endl;
 pGraph = CGraphFactory::CreateGraph(EN_DRAW_SQUARE);
 if (pGraph != NULL)
 {
     pGraph->Draw();
     pGraph->Erase();
     SAFE_DELETE_PTR(pGraph);
 }

运行结果

简单工厂模式总结

优点：

通过工厂类用户不需要关心类对象的具体创建过程，使得对象的创建和使用分离，屏蔽了对象创建和初始化过程，方面用户使用；

不足：

主要的不足从以下方面展开：
1. 工厂类负责一系列对象的创建，工厂类职责不单一；若处理不当，影响面比较大。
2. 如果每个类创建过程中需要涉及复杂的初始化和相关准备，会造成工厂类逻辑复杂，不利于扩展和维护。
3. 若需要新增其他对象创建，需要修改静态函数的分支判断，违背了“开放扩展，关闭修改”的原则。

适用场合：

1. 工厂类负责创建的对象比较少，由于创建的对象较少，不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂。
2. 客户端只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象并不关心。

参考资料：
http://blog.csdn.net/LoveLion/article/details/9300731