C++如何实现工厂模式_C++设计模式之对象创建封装-C++-PHP中文网

C++如何实现工厂模式_C++设计模式之对象创建封装

裘德小鎮的故事

发布： 2025-11-27 15:58:02

原创

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工厂模式通过封装对象创建过程实现解耦，包含简单工厂、工厂方法和抽象工厂三种形式；简单工厂用静态方法根据参数创建产品，工厂方法由子类决定实例化哪个类，抽象工厂用于创建相关产品族；C++中应结合多态、智能指针与开闭原则，合理选择模式以提升可维护性与扩展性。

c++如何实现工厂模式_c++设计模式之对象创建封装

工厂模式是一种创建型设计模式，它将对象的创建过程封装起来，使代码更灵活、可扩展。在C++中，通过抽象基类和派生类的组合，结合多态机制，可以很好地实现工厂模式。这种模式的核心思想是：客户端不直接使用 new 创建对象，而是通过一个“工厂”来获取实例，从而解耦对象的使用与创建。

简单工厂模式（Simple Factory）

简单工厂模式不是严格意义上的设计模式，但它是理解工厂模式的良好起点。它通过一个静态方法根据输入参数决定创建哪种类的实例。

定义一个产品基类（通常是抽象类），派生出多个具体产品类
创建一个工厂类，包含一个静态方法，根据参数返回对应的产品对象指针
客户端调用工厂方法获取对象，无需关心具体类型

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;
<p>// 产品基类
class Product {
public:
virtual void use() = 0;
virtual ~Product() = default;
};</p><p>// 具体产品A
class ConcreteProductA : public Product {
public:
void use() override {
cout << "Using Product A\n";
}
};</p><p>// 具体产品B
class ConcreteProductB : public Product {
public:
void use() override {
cout << "Using Product B\n";
}
};</p><p>// 工厂类
class SimpleFactory {
public:
static Product* createProduct(char type) {
if (type == 'A') {
return new ConcreteProductA();
} else if (type == 'B') {
return new ConcreteProductB();
}
return nullptr;
}
};</p><p>// 客户端代码
int main() {
Product<em> p1 = SimpleFactory::createProduct('A');
Product</em> p2 = SimpleFactory::createProduct('B');</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>p1->use();  // 输出: Using Product A
p2->use();  // 输出: Using Product B

delete p1;
delete p2;
return 0;

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}

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工厂方法模式（Factory Method）

工厂方法模式将对象的创建延迟到子类。每个具体工厂负责创建对应的具体产品，符合开闭原则——对扩展开放，对修改关闭。

定义一个工厂基类，声明创建产品的纯虚函数
每个具体工厂继承自工厂基类，实现自己的对象创建逻辑
产品类结构保持不变

示例代码片段：

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// 工厂基类
class Factory {
public:
    virtual Product* createProduct() = 0;
    virtual ~Factory() = default;
};
<p>// 具体工厂A
class ConcreteFactoryA : public Factory {
public:
Product* createProduct() override {
return new ConcreteProductA();
}
};</p><p>// 具体工厂B
class ConcreteFactoryB : public Factory {
public:
Product* createProduct() override {
return new ConcreteProductB();
}
};</p><p>// 使用方式
int main() {
Factory<em> factory = new ConcreteFactoryA();
Product</em> product = factory->createProduct();
product->use();  // 输出: Using Product A</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>delete product;
delete factory;
return 0;

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}

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