概述

这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。
在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。
简单来说，使用了C++多态的特性，将存在继承关系的类，通过一个工厂类创建对应的子类（派生类）对象。在项目复杂的情况下，可以便于子类对象的创建。工厂
模式是我们比较常用的实例化对象模式了，是用工厂方法代替new操作的一种模式。它是创建行模式。
工厂模式有三种：简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。

适用场景

工厂模式的目的是为了实现解耦，将对象的创建和使用分开，即应用程序将对象的创建和初始化职责交给工厂对象。若一个对象A想要调用对象B时，如果直接通过new关键字来创建一个B实例，然后调用B实例，这样做的不好处是，当需求变更，要将B实例换成C实例时，则需要修改所有new了该实例的方法。：
降低代码重复。如果对象B的创建过程比较复杂，并且很多地方都用到了，那么很可能出现很多重复的代码，通过统一将创建对象B的代码放到工厂里面统一管理，可以减少代码的重复率，同时也方便维护。相比于构造函数来说，复杂的初始化，会使得构造函数非常的复杂。由于创建过程都由工厂统一的管理，有利于当业务发生变化之后的修改
工厂模式将创建和使用分离，使用者不需要知道具体的创建过程，只需要使用即可。
类本身有很多子类，并且经常性发生变化。
创建对象需要大量重复的代码。
创建对象需要访问某些信息，而这些信息不应该包含在复合类中。
创建对象的生命周期必须集中管理，以保证在整个程序中具有一致的行为。

简单工厂模式(Simple Factory)

简单工厂模式简介

简单工厂模式 : 由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例 ;
简单工厂模式类型 : 创建型 ;

简单工厂模式的结构组成

工厂类：工厂模式的核心类，会定义一个用于创建指定的具体实例对象的接口。
抽象产品类：是具体产品类的继承的父类或实现的接口。
具体产品类：工厂类所创建的对象就是此具体产品实例。

简单工厂模式的特点和优缺点

特点:

它是一个具体的类，非接口抽象类。有一个重要的create()方法，利用if或者 switch创建产品并返回。
create()方法通常是静态的，所以也称之为静态工厂。

优点:

将对象的创建交给专门的工厂类负责，实现了对象的创建和对象的使用分离。
提供专门的工厂类用于创建对象 , 客户端无需知道所创建的产品类的类名 , 只需要知道对应产品类的参数即可创建对象实例.

缺点:

工厂类职责过重,扩展性非常差,如果要增加新的产品 , 需要修改工厂类的判断逻辑,类型多时,不易维护 , 违背"开闭原则";.
不支持不同的产品需要不同额外参数的情况。

简单工厂模式的适用场景

创建对象少 : 工厂类负责创建的对象比较少 ;
不关心创建过程 : 客户端只知道传入工厂类的参数 , 对于如何创建对象不关心 ;

简单工厂模式的示例

功法工厂中有诸多功法、例如易筋经、神照经、小无相功、先天功等等。
每个功法各有特点，根据自身情况去选择合适自己的功法修行.
ISkill为功法的抽象类（基类），接口函数为Description()，用于描述功法特点.
YJJSkill 、SZJSkill 、XWXGSkill为具体功法的类，分别易筋经、神照经、小无相功，它们都继承于ISkill抽象类。
代码示例:
// 抽象产品类
class ISkill
{ 
public:
    virtual ~ISkill() {}
    virtual void Description() = 0; 
};
/****************************************************************************************************/
//具体产品类
// 易筋经 
class YJJSkill : public ISkill
{ 
public:
    void Description()//功法描述
    {
        std::cout << "达摩祖师所创，佛家至高绝学,练法古拙朴实，进无止境." << std::endl;
    } 
};

// 神照经 
class SZJSkill : public ISkill
{ 
public:
    void  Description()
    {
        std::cout << "极其精纯的内功,习得大乘，全身内空完全充盈，有起死回生之效" << std::endl;
    } 
};
// 小无相功 
class XWXGSkill : public ISkill
{ 
public:
    void Description()
    {
        std::cout << "逍遥派的一门内功，威力强大,不着形相，无迹可寻，只要身具此功，可以模仿别人的绝学甚至胜于原版。" << std::endl;
    }
};
/****************************************************************************************************/
//工厂类
public class SimpleSkillFactory
{
public:
   enum SKILL_TYPE
   {
   		TYPE_YJ ,//易筋经
   		TYPE_SZ ,//神照经
   		TYPE_XW //小无相功
   };
public :
    static ISkill createSkill(int type)
     {
        switch (type) {
            case TYPE_YJ :
                return new YJJSkill();
            case TYPE_SZ :
                return new SZJSkill();
            case TYPE_XW :
                return new XWXGSkill();
             default:
               return NULL;
               break;
        }
    }
}
/****************************************************************************************************/
//目前功法工厂就提供三种功法，这里,我选择修行易筋经来筑基.
 ISkill m_Skill = SimpleSkillFactory.createSkill(SimpleSkillFactory::TYPE_YJ);
 m_Skill.Description();

工厂方法模式

工厂方法模式简介

工厂方法模式 : 定义一个创建对象的接口,让实现这个接口的子类决定实例化哪个类,工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行 ;
工厂方法模式类型 : 创建型 ;

工厂方法模式的结构组成

抽象工厂类：工厂方法模式的核心类，提供创建具体产品的接口，由具体工厂类实现。
具体工厂类：继承于抽象工厂，实现创建对应具体产品对象的方式。
抽象产品类：它是具体产品继承的父类（基类）。
具体产品类：具体工厂所创建的对象，就是此类。

工厂方法模式的特点和优缺点

特点:

工厂方法模式抽象出了工厂类，提供创建具体产品的接口，交由子类去实现;
工厂方法模式的应用并不只是为了封装具体产品对象的创建，而是要把具体产品对象的创建放到具体工厂类实现。

优点:

不关心创建细节 : 用户只需要关心所需产品对应的工厂 , 无需关心创建细节 ;
符合开闭原则 : 加入新产品 , 符合开闭原则 , 提高可扩展性 ;

缺点:

增加复杂性 : 类的个数容易过多,增加系统复杂度 ;
在添加新产品时,除了编写新的产品类之外,还要编写该产品类对应的工厂类 ;
增加难度 : 增加了系统抽象性和理解难度 ;
工厂方法本身利用了抽象 , 该模式中会引入抽象层 , 如果要动态创建产品类 , 还要引入反射技术 ;
一条生产线只能一个产品;

工厂方法模式的适用场景

重复代码 : 创建对象需要使用大量重复的代码 ;
不关心创建过程 : 客户端不依赖产品类 , 不关心实例如何被创建 , 实现等细节 ;
创建对象 : 一个类通过其子类来指定创建哪个对象 ;

工厂方法模式的示例

功法阁中有诸多功法、例如易筋经、神照经、小无相功、先天功等等。每个功法各有特点，根据自身的根骨去选择功法修行.
ISkillsFactory抽象工厂类，提供了创建具体功法的纯虚函数。
YJJFactory、SZJFactory、XWXGFactory具体工厂类，继承持续功法类，实现对应具体功法对象的创建。

代码示例:
// 1.抽象工厂类 
class ISkillsFactory
{ 
public:
    virtual  ISkill*CreateSkills() = 0;
    virtual ~ISkillsFactory() {}
};
/****************************************************************************************************/
//2.具体工厂类
// 易筋经完本
class YJJFactory: public ISkillsFactory{ 
public:
     ISkill *CreateSkills()
    {
        return new YJJSkill();
    } 
};
/****************************************************************************************************/
//3.抽象产品,维持不变
/****************************************************************************************************/
//4.具体产品类
//神照经完本
class SZJFactory: public ISkillsFactory{ 
public:
     ISkill *CreateSkills()
    {
        return new SZJSkill();
    } 
 };

//小无相功完本
class XWXGFactory: public ISkillsFactory{ 
public:
     ISkill *CreateSkills()
    {
        return new XWXGSkill();
    } 
 };
/****************************************************************************************************/
int main() 
{
    // 藏经阁某一单间专门存储易筋经经文
    YJJFactory *YJJProducer = new YJJFactory ();
    // 从中取出一本易筋经
    YJJSkill *m_YJJSkill = YJJProducer ->CreateSkills();
    // 查看易筋经的描述
    m_YJJSkill ->Description();
    // 释放资源
    delete YJJProducer ;
    delete m_YJJSkill ;

    return 0; 
}

抽象工厂模式

抽象工厂模式模式简介

抽象工厂模式 : 提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口 ;
创建目标对象时 , 只需要直到对象的抽象类型或接口类型即可 , 不需要知道具体的实现类型 ;
抽象工厂模式类型 : 创建型 ;

抽象工厂模式可以将一组具有同一主题 , 单独的工厂封装起来 ;
在使用时 , 客户端创建抽象工厂的实现 , 使用抽象工厂作为接口 , 来创建这一主题的对象 ;
使用的时候 , 不需要知道从内部工厂方法中获得的对象的具体类型 ;
客户端只使用这些对象的通用接口 ;
抽象工厂模式实现了一组对象的实现细节与使用分离 ;

抽象工厂模式的结构组成

抽象工厂类：工厂方法模式的核心类，提供创建具体产品的接口，由具体工厂类实现。
具体工厂类：继承于抽象工厂，实现创建对应具体产品对象的方式。
抽象产品类：它是具体产品继承的父类（基类）。
具体产品类：具体工厂所创建的对象，就是此类。

抽象工厂模式的特点和优缺点

特点:

提供一个接口，可以创建多个产品族中的产品对象。
使用抽象工厂模式 , 可以在工厂变化时 , 不需要修改客户端使用工厂的代码 .

优点:

隔离产品代码 : 在应用层隔离具体产品的代码 , 客户端无须关心产品创建的细节 ;
创建产品族 : 将一个系列的产品族 , 统一到一起创建 ;

缺点:

扩展困难 : 规定了所有可能被创建的产品集合 , 产品族中扩展新的产品困难 , 需要修改抽象工厂的接口 ;
增加难度 : 增加了系统的抽象性和理解难度 , 还要引入反射技术;

抽象工厂模式与工厂方法模式的区别

抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本，他用来创建一组相关或者相互依赖的对象。他与工厂方法模式的区别就在于，工厂方法模式针对的是一个产品等级结构；
而抽象工厂模式则是针对的多个产品等级结构。在编程中，通常一个产品结构，表现为一个接口或者抽象类，也就是说，工厂方法模式提供的所有产品都是衍生自同一个接口或抽象类，而抽象工厂模式所提供的产品则是衍生自不同的接口或抽象类。
在抽象工厂模式中，有一个产品族的概念：所谓的产品族，是指位于不同产品等级结构中功能相关联的产品组成的家族。抽象工厂模式所提供的一系列产品就组成一个产品族；而工厂方法提供的一系列产品称为一个等级结构。.
如果工厂的产品全部属于同一个等级结构，则属于工厂方法模式；如果工厂的产品来自多个等级结构，则属于抽象工厂模式。

抽象工厂模式的适用场景

忽略创建细节 : 客户端不关心产品实例如何被创建 , 实现等细节 ;
创建产品族 : 强调一系列相关的产品对象 , 一般是同一个产品族 , 一起使用创建对象需要大量重复的代码 ;
产品类库 : 提供一个产品类的库 , 所有的产品以同样的接口出现 , 使客户端不依赖于具体实现 ;

当需要创建的对象是一系列相互关联或相互依赖的产品族时，便可以使用抽象工厂模式。说的更明白一点，就是一个继承体系中，如果存在着多个等级结构（即存在着多个抽象类），并且分属各个等级结构中的实现类之间存在着一定的关联或者约束，就可以使用抽象工厂模式。
假如各个等级结构中的实现类之间不存在关联或约束，则使用多个独立的工厂来对产品进行创建，则更合适一点。
工厂方法模式适用于产品种类结构单一的场合，为一类产品提供创建的接口；
而抽象工厂方法适用于产品种类结构多的场合，主要用于创建一组（有多个种类）相关的产品，为它们提供创建的接口；就是当具有多个抽象角色时，抽象工厂便可以派上用场。

工厂方法模式的示例

功法阁中有诸多功法、例如易筋经、神照经、小无相功、先天功等等。每个功法各有特点，根据自身的根骨去选择功法修行.
ISkill抽象产品类，提供了抽象产品类纯虚函数。
ISkillsFactory抽象工厂类，提供了创建具体功法的纯虚函数。
YJJFactory、SZJFactory、XWXGFactory具体工厂类，继承持续功法类，实现对应具体功法对象的创建。

代码示例:
/****************************************************************************************************/
//1.抽象工厂类
//功法工厂 
class ISkillsFactory
{ 
public:
    virtual  ISkill*CreateYJJSkills() = 0;
    virtual ~ISkillsFactory() {}
};
/****************************************************************************************************/
// 2.抽象产品类
class ISkill
{ 
public:
    virtual ~ISkill() {}
    virtual void Description() = 0; //功法描述
    virtual void Method() = 0;   //修行方法
};
/****************************************************************************************************/
//3.具体工厂类
// 易筋经存储室
class YJJFactory: public ISkillsFactory{ 
public:
     ISkill *CreateSkills()
    {
        return new YJJSkill();
    } 
};

//神照经存储室
class SZJFactory: public ISkillsFactory{ 
public:
     ISkill *CreateSkills()
    {
        return new SZJSkill();
    } 
 };

//小无相功存储室
class XWXGFactory: public ISkillsFactory{ 
public:
     ISkill *CreateSkills()
    {
        return new XWXGSkill();
    } 
 };
/****************************************************************************************************/
//4.具体产品类
// 易筋经 
class YJJSkill : public ISkill
{ 
public:
    void Description()//功法描述
    {
        std::cout << "达摩祖师所创，佛家至高绝学,练法古拙朴实，进无止境." << std::endl;
    } 
    void Method()//修行方式
    {
        std::cout << "练好易筋经的关键是要学会调息。" << std::endl;
    } 
};
/****************************************************************************************************/
int main() 
{
    // 易筋经阁包含了大量的易筋经经文
    YJJFactory *YJJProducer = new YJJFactory ();
    // 从易筋经阁中取出一本易筋经
    YJJSkill *m_YJJSkill = YJJProducer ->CreateSkills();
    // 查看易筋经的描述
    m_YJJSkill ->Description();
   // 查看易筋经修行方式
    m_YJJSkill ->Method();
    // 释放资源
    delete YJJProducer ;
    delete m_YJJSkill ;

    return 0; 
}

小结

为什么要使用工厂模式？

统一创建对象的接口命名
降低耦合度，结合多态，便于扩展,同时提高可阅读性。

面向对象的基本思想封装告诉我们,我们尽量将长的代码进行"切割",再将每一个小逻辑都"封装"起来,这样可以降低耦合度,修改的时候也可以直奔错误段落。

封装创建对象时的初始化工作,使程序更规范有条理

如果使用C语言，分配并初始化的工作包括：
malloc申请内存（但申请完了对象并没有初始化，只是有了一片内存空间），并强制类型转换初始化这块内存,分配内存、类型转换、初始化等。
如果是C++，new的动作包括分配内存和调用构造函数两个步骤，比较简化了。这是对一般的初始化过程比较简单的对象。那如果初始化过程比较复杂呢？什么叫比较复杂的初始化过程呢？就是说创建对象不仅是分配内存空间，还要做一些其他初始化工作，甚至是与外部变量或者资源相关的工作。