## 工厂方法模式定义
定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类，Factory Method 使一个类的实例化延迟到其子类。
## 工厂方法模式功能
工厂方法模式的主要功能是让父类在不知道具体实现的情况下，完成自身的功能调用，而具体的实现延时到子类来实现。
这样在设计的时候，不用考虑具体的实现，需要某个对象，把它通过工厂方法返回就好了，在使用这些对象实现功能的时候还是通过接口来操作。
```cpp
#include <iostream>
#include <memory>
/**
* 导出文件对象的接口
*/
class ExportFileApi {
public:
virtual bool exportFile(const std::string& data) = 0;
virtual ~ExportFileApi() {}
};
/**
* 导出文本文件格式的对象
*/
class ExportTxtFile : public ExportFileApi {
public:
bool exportFile(const std::string& data) override
{
std::cout << "export data: " << data << " to txt" << std::endl;
return true;
}
};
/**
* 导出数据库备份文件格式的对象
*/
class ExportDBFile : public ExportFileApi {
public:
bool exportFile(const std::string& data) override
{
std::cout << "export data: " << data << " to DB" << std::endl;
return true;
}
};
/**
* 实现导出数据的业务功能对象
*/
class ExportFileOperate {
public:
bool exportFile(const std::string& data)
{
std::shared_ptr<ExportFileApi> ptr = factoryMethod();
return ptr->exportFile(data);
}
virtual ~ExportFileOperate() {}
protected:
virtual std::shared_ptr<ExportFileApi> factoryMethod() = 0;
};
/**
* 具体的创建器实现对象，实现创建导出文本文件格式的对象
*/
class ExportTxtFileOperate : public ExportFileOperate {
protected:
std::shared_ptr<ExportFileApi> factoryMethod() override
{
std::shared_ptr<ExportFileApi> ptr(new ExportTxtFile());
return ptr;
}
};
/**
* 具体的创建器实现对象，实现创建导出数据库备份文件格式的对象
*/
class ExportDBFileOperate : public ExportFileOperate {
protected:
std::shared_ptr<ExportFileApi> factoryMethod() override
{
std::shared_ptr<ExportFileApi> ptr(new ExportDBFile());
return ptr;
}
};
void test()
{
std::shared_ptr<ExportFileOperate> ptr(new ExportDBFileOperate());
ptr->exportFile("test");
}
int main(int argc, char** argv)
{
test();
return 0;
}
```
输出结果：
```
export data: test to DB
```
## 参数化工厂方法
```cpp
#include <iostream>
#include <memory>
/**
* 导出文件对象的接口
*/
class ExportFileApi {
public:
virtual bool exportFile(const std::string& data) = 0;
virtual ~ExportFileApi() {}
};
/**
* 导出文本文件格式的对象
*/
class ExportTxtFile : public ExportFileApi {
public:
bool exportFile(const std::string& data) override
{
std::cout << "export data: " << data << " to txt" << std::endl;
return true;
}
};
/**
* 导出数据库备份文件格式的对象
*/
class ExportDBFile : public ExportFileApi {
public:
bool exportFile(const std::string& data) override
{
std::cout << "export data: " << data << " to DB" << std::endl;
return true;
}
};
enum class Type {
TxtType, // 文本类型
DbType, // 数据库类型
XmlType, // XML类型
};
/**
* 实现导出数据的业务功能对象
*/
class ExportFileOperate {
public:
bool exportFile(Type type, const std::string& data)
{
std::shared_ptr<ExportFileApi> ptr = factoryMethod(type);
return ptr->exportFile(data);
}
virtual ~ExportFileOperate() {}
protected:
virtual std::shared_ptr<ExportFileApi> factoryMethod(Type type)
{
std::shared_ptr<ExportFileApi> ptr = nullptr;
if (type == Type::TxtType)
ptr.reset(new ExportTxtFile());
else if (type == Type::DbType)
ptr.reset(new ExportDBFile());
return ptr;
}
};
/**
* 导出XML文件格式的对象
*/
class ExportXMLFile : public ExportFileApi {
public:
bool exportFile(const std::string& data) override
{
std::cout << "export data: " << data << " to XML" << std::endl;
return true;
}
};
/**
* 扩展ExportFileOperate对象，加入可以导出XML文件
*/
class ExportFileOperate2 : public ExportFileOperate {
protected:
virtual std::shared_ptr<ExportFileApi> factoryMethod(Type type)
{
// 可以全部覆盖，也可以选择自己感兴趣的覆盖
// 这里只想添加自己感兴趣的实现，其他的不管
std::shared_ptr<ExportFileApi> ptr = nullptr;
if (type == Type::XmlType)
ptr.reset(new ExportXMLFile());
else
ptr = ExportFileOperate::factoryMethod(type); // 其它让父类来实现
return ptr;
}
};
void test1()
{
std::cout << "test1" << std::endl;
std::shared_ptr<ExportFileOperate> ptr(new ExportFileOperate());
ptr->exportFile(Type::TxtType, "test");
ptr->exportFile(Type::DbType, "test");
}
void test2()
{
std::cout << "test2" << std::endl;
std::shared_ptr<ExportFileOperate2> ptr(new ExportFileOperate2());
ptr->exportFile(Type::TxtType, "test");
ptr->exportFile(Type::DbType, "test");
ptr->exportFile(Type::XmlType, "test");
}
int main(int argc, char** argv)
{
test1();
test2();
return 0;
}
```
输出结果：
```
test1
export data: test to txt
export data: test to DB
test2
export data: test to txt
export data: test to DB
export data: test to XML
```
## 工厂方法模式的本质
**延迟到子类来选择实现**
工厂方法模式中的工厂方法，在真正实现的时候，一般是先选择具体使用哪一个具体的产品实现对象，然后创建这个具体产品对象的示例，最后就可以返回去了，也就是说，工厂方法本身并不会去实现产品接口，具体的产品实现是已经写好了的，工厂方法只要去选择实现就好了。
## 工厂方法和简单工厂模式不同点
从本质上讲，两者非常类似，在具体实现上都是“选择实现”。但是也存在不同点，简答工厂是直接在工厂类里面直接进行“选择实现”；而工厂方法会把这个工作延时到子类来实现，工厂类里面使用工厂方法的地方是依赖于抽象而不是具体的实现，从而使系统更加灵活，具有更好的维护性和可扩展性。将上面代码的ExportFileOperate类的下面这部分代码去掉就是简单工厂了
```cpp
/**
* 实现导出数据的业务功能对象
*/
class ExportFileOperate {
// public:
// bool exportFile(Type type, const std::string& data)
// {
// std::shared_ptr<ExportFileApi> ptr = factoryMethod(type);
// return ptr->exportFile(data);
// }
// virtual ~ExportFileOperate() {}
protected:
virtual std::shared_ptr<ExportFileApi> factoryMethod(Type type)
{
std::shared_ptr<ExportFileApi> ptr = nullptr;
if (type == Type::TxtType)
ptr.reset(new ExportTxtFile());
else if (type == Type::DbType)
ptr.reset(new ExportDBFile());
return ptr;
}
};
```
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