C++ 设计模式初探：简单工厂模式的实现与应用

简单工厂模式（Simple Factory Pattern）是设计模式中的一种创建型模式，主要用于创建对象时不需要指定具体类，而是通过一个共同的接口来指向新创建的对象。简单工厂模式让类的实例化延迟到子类中进行，通常用于创建一个或多个相互关联或依赖对象的家族，并且不需要指定具体类的情况下创建这些对象。

简单工厂模式的核心思想

定义一个接口：首先定义一个产品接口，用于规范产品的行为。
创建具体产品类：实现产品接口的具体产品类。
创建工厂类：包含一个静态方法，根据传入的信息生成对应类的实例。

简单工厂模式的结构

Product（抽象产品）：定义了产品的接口，是工厂方法模式所创建的对象的超类型，也就是产品对象的共同接口。
ConcreteProduct（具体产品）：实现了Product接口的具体产品。
Creator（工厂类）：提供了创建产品的接口，调用者通过它访问具体产品的创建业务。

示例代码

假设我们要设计一个简单的日志系统，可以创建不同类型的日志记录器（如文件日志记录器、控制台日志记录器等）。

首先定义日志记录器的接口（Product）：


#include <iostream>  
  
// 日志记录器的接口  
class Logger {  
public:  
    virtual ~Logger() {}  
    virtual void write(const std::string& message) = 0; // 抽象方法，用于写日志  
};  
  
// 文件日志记录器  
class FileLogger : public Logger {  
public:  
    void write(const std::string& message) override {  
        std::cout << "FileLogger: " << message << std::endl;  
    }  
};  
  
// 控制台日志记录器  
class ConsoleLogger : public Logger {  
public:  
    void write(const std::string& message) override {  
        std::cout << "ConsoleLogger: " << message << std::endl;  
    }  
};
#include <iostream>  
  
// 日志记录器的接口  
class Logger {  
public:  
    virtual ~Logger() {}  
    virtual void write(const std::string& message) = 0; // 抽象方法，用于写日志  
};  
  
// 文件日志记录器  
class FileLogger : public Logger {  
public:  
    void write(const std::string& message) override {  
        std::cout << "FileLogger: " << message << std::endl;  
    }  
};  
  
// 控制台日志记录器  
class ConsoleLogger : public Logger {  
public:  
    void write(const std::string& message) override {  
        std::cout << "ConsoleLogger: " << message << std::endl;  
    }  
};
#include <iostream>  
  
// 日志记录器的接口  
class Logger {  
public:  
    virtual ~Logger() {}  
    virtual void write(const std::string& message) = 0; // 抽象方法，用于写日志  
};  
  
// 文件日志记录器  
class FileLogger : public Logger {  
public:  
    void write(const std::string& message) override {  
        std::cout << "FileLogger: " << message << std::endl;  
    }  
};  
  
// 控制台日志记录器  
class ConsoleLogger : public Logger {  
public:  
    void write(const std::string& message) override {  
        std::cout << "ConsoleLogger: " << message << std::endl;  
    }  
};

接下来创建工厂类（Creator）：


// 日志记录器工厂类  
class LoggerFactory {  
public:  
    static Logger* createLogger(const std::string& type) {  
        if (type == "file") {  
            return new FileLogger();  
        } else if (type == "console") {  
            return new ConsoleLogger();  
        }  
        return nullptr; // 如果传入的类型不是预期的，则返回nullptr  
    }  
};
// 日志记录器工厂类  
class LoggerFactory {  
public:  
    static Logger* createLogger(const std::string& type) {  
        if (type == "file") {  
            return new FileLogger();  
        } else if (type == "console") {  
            return new ConsoleLogger();  
        }  
        return nullptr; // 如果传入的类型不是预期的，则返回nullptr  
    }  
};
// 日志记录器工厂类  
class LoggerFactory {  
public:  
    static Logger* createLogger(const std::string& type) {  
        if (type == "file") {  
            return new FileLogger();  
        } else if (type == "console") {  
            return new ConsoleLogger();  
        }  
        return nullptr; // 如果传入的类型不是预期的，则返回nullptr  
    }  
};

最后，使用工厂类创建日志记录器对象并调用：


int main() {  
    Logger* logger1 = LoggerFactory::createLogger("file");  
    if (logger1) {  
        logger1->write("This is a file logger.");  
    }  
  
    Logger* logger2 = LoggerFactory::createLogger("console");  
    if (logger2) {  
        logger2->write("This is a console logger.");  
    }  
  
    // 清理资源  
    delete logger1;  
    delete logger2;  
  
    return 0;  
}
int main() {  
    Logger* logger1 = LoggerFactory::createLogger("file");  
    if (logger1) {  
        logger1->write("This is a file logger.");  
    }  
  
    Logger* logger2 = LoggerFactory::createLogger("console");  
    if (logger2) {  
        logger2->write("This is a console logger.");  
    }  
  
    // 清理资源  
    delete logger1;  
    delete logger2;  
  
    return 0;  
}
int main() {  
    Logger* logger1 = LoggerFactory::createLogger("file");  
    if (logger1) {  
        logger1->write("This is a file logger.");  
    }  
  
    Logger* logger2 = LoggerFactory::createLogger("console");  
    if (logger2) {  
        logger2->write("This is a console logger.");  
    }  
  
    // 清理资源  
    delete logger1;  
    delete logger2;  
  
    return 0;  
}