前言

工厂模式是一种常用的设计模式，属于创建型模式之一。它的主要目的是为了解耦组件之间的依赖关系。通过使用工厂模式，系统中的具体类的实例化过程可以被抽象出来，从而使得系统更加模块化，增强了系统的可维护性和可扩展性。

工厂模式可以分为三种类型：简单工厂模式，工厂方法模式和抽象工厂模式。本文先讨论简单工厂模式。

简单工厂模式

简介

简单工厂模式是工厂模式中的一个便捷实现，是通过一个单一的静态方法来创建不同类型的对象，根据传入参数的不同，可以返回不同类的实例。

示例

抽象相机类（接口类）：CameraDevice
具体相机类：BaslerCameraDevice，SickCameraDevice，HuarayCameraDevice

简单工厂类：CameraDeviceFactory

UML类图如下：

代码如下：

class CameraDevice
{
public:
    CameraDevice();
    virtual ~CameraDevice() = 0;
    virtual bool Init();
    virtual bool OpenDevice() = 0;
};

class BaslerCameraDevice : public CameraDevice
{
public:
    ~BaslerCameraDevice() override;
    bool Init() override;
    bool OpenDevice() override;
};

class HuarayCameraDevice : public CameraDevice
{
public:
    ~HuarayCameraDevice() override;
    bool Init() override;
    bool OpenDevice() override;
};

class SickCameraDevice : public CameraDevice
{
public:
    ~SickCameraDevice() override;
    bool Init() override;
    bool OpenDevice() override;
};

class CameraDeviceFactory {
public:
    enum CameraType
    {
        BASLER,
        HUARAY,
        SICK
    };

    static std::shared_ptr<CameraDevice> CreateCamera(CameraType type) 
    {
        switch (type) 
        {
        case BASLER:
            return std::make_shared<BaslerCameraDevice>();
        case HUARAY:
            return std::make_shared<HuarayCameraDevice>();
        case SICK:
            return std::make_shared<SickCameraDevice>();
        default:
            return nullptr;
        }
    }
};

int main()
{
	CameraDeviceFactory::CameraType type = CameraDeviceFactory::BASLER;
	std::shared_ptr<CameraDevice> camera = CameraDeviceFactory::CreateCamera(type);
	return 0;	
}

优点

• 调用简单：将对象的创建逻辑集中到了简单工厂类中，客户端只需要与工厂类进行交互，而无需关注具体对象的创建过程，降低了客户端代码的复杂性。
• 解耦：客户端代码与具体对象解耦，可以通过工厂类创建不同的对象，而无需修改客户端代码，提高了代码的灵活性和可扩展性。

缺点

• 违反开闭原则：对于每个新增的具体产品，都需要修改工厂类的创建逻辑，违反了开闭原则。
• 扩展困难：若产品创建的过程复杂，当产品种类增多可能导致工厂类的代码过于臃肿，不宜与扩展和维护。

使用场景

• 产品类型相对固定：当系统中的对象种类不多且不经常变化时，使用简单工厂模式非常合适。因为在这种情况下，向工厂类添加新的产品类型并不频繁，也就不会经常违反开闭原则。
• 隐藏对象创建细节：当客户端只是需要产品的接口而不关心具体实现时，简单工厂可以隐藏对象的创建细节，客户端只需通过工厂接口请求其需要的对象即可，而无需关心对象是如何被创建、组装的。
• 对象创建过程简单：当需要创建的对象逻辑比较简单，不涉及复杂的条件判断或算法时，可以使用简单工厂模式