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简单工厂模式

news 来源：原创 2025/8/2 18:55:00

简单工厂模式详解

定义

简单工厂模式（Simple Factory Pattern）是一种创建型设计模式，用于创建对象的实例。通过一个工厂类来决定实例化哪一个具体类，降低客户端与具体类之间的耦合。

对于长switch或者长if、else，且多处调用情形，可以考虑使用简单工厂模式。

特点

封装实例化逻辑：将对象的创建集中在一个工厂类中。
扩展性较弱：如果需要增加新产品，需要修改工厂类代码，违反开闭原则。

适用场景

客户端需要创建不同种类的对象，但不需要关心具体的实现。
需要对实例化的过程进行控制或封装。

使用案例

日志处理：根据日志类型（如文件日志、数据库日志）创建不同的日志处理器。
图形对象创建：根据用户选择创建不同的图形对象（如圆形、矩形）。
支付系统：根据支付方式（如支付宝、微信、银行卡）创建不同的支付对象。

实现代码

C++ 实现

#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>// 产品基类
class Product {
public:virtual void use() = 0;virtual ~Product() {}
};// 具体产品 A
class ProductA : public Product {
public:void use() override {std::cout << "Using Product A" << std::endl;}
};// 具体产品 B
class ProductB : public Product {
public:void use() override {std::cout << "Using Product B" << std::endl;}
};// 工厂类
class SimpleFactory {
public:static std::unique_ptr<Product> createProduct(const std::string& type) {if (type == "A") {return std::make_unique<ProductA>();} else if (type == "B") {return std::make_unique<ProductB>();} else {return nullptr;}}
};// 客户端代码
int main() {auto product = SimpleFactory::createProduct("A");if (product) {product->use();}return 0;
}

C# 实现

using System;// 产品基类
public abstract class Product {public abstract void Use();
}// 具体产品 A
public class ProductA : Product {public override void Use() {Console.WriteLine("Using Product A");}
}// 具体产品 B
public class ProductB : Product {public override void Use() {Console.WriteLine("Using Product B");}
}// 工厂类
public class SimpleFactory {public static Product CreateProduct(string type) {return type switch {"A" => new ProductA(),"B" => new ProductB(),_ => null};}
}// 客户端代码
class Program {static void Main(string[] args) {Product product = SimpleFactory.CreateProduct("A");product?.Use();}
}

类图

特性	简单工厂模式	工厂方法模式	抽象工厂模式
复杂度	低	中	高
扩展性	差（需修改工厂类）	良好（新增工厂子类即可）	非常灵活（支持多个产品族）
适用场景	产品种类少，扩展性要求低的场景	产品种类多但产品结构简单的场景	产品种类多且结构复杂的场景

示例拓展

将简单工厂与单例模式结合，用于日志系统：

C++ 日志系统

#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>class Logger {
public:virtual void log(const std::string& message) = 0;virtual ~Logger() {}
};class FileLogger : public Logger {
public:void log(const std::string& message) override {std::cout << "File log: " << message << std::endl;}
};class ConsoleLogger : public Logger {
public:void log(const std::string& message) override {std::cout << "Console log: " << message << std::endl;}
};class LoggerFactory {
public:static std::unique_ptr<Logger> getLogger(const std::string& type) {if (type == "file") {return std::make_unique<FileLogger>();} else if (type == "console") {return std::make_unique<ConsoleLogger>();}return nullptr;}
};int main() {auto logger = LoggerFactory::getLogger("console");if (logger) {logger->log("Hello, world!");}return 0;
}

总结

简单工厂模式是一种结构简单但实用的设计模式，适合用于需求变化不频繁的小型项目或模块中，更多内容完善了简单工厂模式的局限性及改进方案，并扩展了实际应用案例，展示了模式的灵活性和变体的实现方法。但在扩展性要求高的场景中，推荐使用工厂方法模式或抽象工厂模式以增强灵活性。

ps：

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