设计模式之工厂模式二三事

很久没有写过C＋＋的项目了，最近看了看设计模式，对于工厂模式略有心得，故写出来分享。

工厂模式大致分为三类：简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式

OK，上图说明，还是用网上流行的做菜比喻。

无工厂情况



我想吃红烧鱼，没问题，我自己做(new)：

Fish *f = new BraisingFish; //自己做红烧鱼

f->Delicious(); //美味啊

可是做了几天后，我不想自己做(new)了，太累，咋办？建一个烹饪鱼工厂给我做鱼。

简单工厂模式



我想吃红烧鱼，现在不用自己做(new)了，直接去找烹饪工厂，烹饪工厂给我做红烧鱼(CookFish)

CookFishFactory *cff = new CookFishFactory; //烹饪工厂

Fish *f = cff->CookFish(); //烹饪工厂给我做红烧鱼

f->Delicious(); //美味啊

优点：1、以后都不用自己做红烧鱼了，直接让工厂做。(解决了代码中大量New的问题)。

           2、工厂做鱼的方式更灵活，我什么都不用管了。

缺点：下面就说。

工厂方法模式

天天都吃红烧鱼，扛不住了，我要吃清蒸鱼，怎么办？自己做？太累了，还得学清蒸鱼的做法，改进烹饪工厂？不行，不能改进工厂（开闭法则），怎么办？！无解啊，看来简单工厂模式不行，我得换一种模式，不能由烹饪鱼工厂来直接做红烧鱼， 我专门建一个烹饪红烧鱼的工厂，让烹饪鱼工厂将烹饪红烧鱼的工作外包给烹饪红烧鱼的工厂。



我想吃红烧鱼，先找烹饪鱼工厂，烹饪鱼工厂将工作外包给烹饪红烧鱼的工厂：

CookFishFactory *cff = new CookBraisingFishFactory;

Fish *f = cff->CookFish();

f->Delicious();

那么我想吃清蒸鱼咋办？！

增加一个清蒸鱼的外包工厂



这样当我想吃清蒸鱼了，

CookFishFactory *cf = new CookSteamedFactory;

FoodProduct *fp = cf->CookFood();

这样，在不违背开闭法则的前提下解决了简单工厂模式的缺点。

优点：1、简单工厂模式具有的优点。

           2、解决了简单工厂模式的缺点。

缺点：下面说。

抽象工厂模式

天天吃鱼，不行，腻了，想换换口味，吃点猪肉吧，怎么办？在工厂方法模式下，我可以再建一个烹饪猪肉的工厂，然后下面有烹饪红烧肉啊，清蒸肉啊等等，这当然可以，但为了吃猪肉，我得建好几个工厂，譬如红烧肉工厂、清蒸肉工厂，有没有办法不建这么多工厂呢？！

怀着这个想法，我发现不管是鱼还是肉，都有几种相同的做法，譬如红烧，清蒸。



横坐标表示肉类，有鱼肉、猪肉（产品等级结构），纵坐标表示制作方法（产品族），可清蒸，可红烧，这样，我可以再次设计我的工厂，分为红烧工厂和清蒸工厂，一个工厂可以做两种肉类（抽象工厂）。





如果我想吃红烧肉，我可以这样做：

CookFactory *cf = new CookBraisingFactory;

Pork *p = cf->CookPork();

p->Delicious();

如果我想吃清蒸肉，这样做：

CookFactory *cf = new CookSteamedFactory;

Pork *p = cf->CookPork();

p->Delicious();

红烧鱼做法：

CookFactory *cf = new CookBraisingFactory;

Fish *f = cf->CookFish();

f->Delicious();

清蒸鱼做法：

CookFactory *cf = new CookSteamedFactory;

Fish *f = cf->CookFish();

f->Delicious();

这样，如果我又想出一种新的做法，譬如水煮的时候，我可以新建一个水煮的工厂，同时做水煮鱼和水煮肉。



但是，如果我想增加一种肉类，比如鸡肉咋办？！没辙。

那么抽象工厂模式有什么优点呢？因为我吃的肉类是有限的，就鸡肉、鱼肉、猪肉、牛肉等等，轻易不会再增加肉的类型了，但各种肉的制作方法是有不同的，而且可以增加，比如油闷，爆炒等等，什么时候我想出了一种新做法，直接增加一个相应的工厂就行，不用再根据不同的原料与不同的做法增加不同的工厂。

OK，不说吃了，拿IT举个例子吧，譬如QT图形库，图形库由很多组件组成，有button，view，widget等等，这些东西就相当于我们的猪肉、鱼肉、牛肉等等，QT是跨平台的，可以在windows上跑，可以在linux上跑，也可以在OSX上跑，这些平台，就相当于我们的红烧工厂、清蒸工厂、水煮工厂。如果我们需要增加一个产品族，譬如在Solaris上跑的话，很容易，增加一个工厂就行，不会违背开闭法则，但如果想增加一个产品等级结构，譬如增加一个控件，就很麻烦了，需要修改所有的工厂，会违背开闭法则。

优点：很容易增加产品族，不违背开闭法则。

缺点：难以添加产品等级结构，会违背开闭法则。