简单工厂不是GoF设计模式,而是解耦对象创建的惯用法;工厂方法才是创建型模式,通过子类实现创建逻辑以符合开闭原则。
简单工厂不是设计模式,但它是工厂方法的起点
严格来说,
并不在 GoF 23 种设计模式之列——它只是一个惯用法,用来解耦对象创建逻辑。但它非常实用,尤其在产品类不多、变化不频繁的场景下(比如解析配置、创建不同类型的日志处理器)。真正被列为“创建型模式”的是
和
。
关键区别在于:简单工厂把所有创建逻辑塞进一个类(通常是静态方法),而工厂方法把创建逻辑推迟到子类中实现,符合开闭原则。
简单工厂:一个
静态函数,用
或
分支决定返回哪个子类实例
工厂方法:定义一个纯虚函数
,由具体工厂子类重写
别直接 new 具体类——这是要剥离的耦合点;所有 new 都应集中在工厂内部
用 C++ 写简单工厂:注意返回类型和内存管理
最常见错误是返回栈对象指针或裸指针导致悬垂、泄漏。正确做法是统一返回智能指针,或明确约定调用方负责释放(不推荐)。
示例结构:
立即学习
“
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”;
返回
,避免裸指针和所有权模糊
用
替代字符串或整数做类型标识,编译期检查更安全
不要在工厂里捕获异常并吞掉——创建失败必须让调用方知道
工厂方法模式:基类定义接口,子类决定实例化谁
当你发现简单工厂的
分支越来越多,或者不同产品族需要搭配使用(比如 WindowsUIFactory / MacOSUIFactory 各自创建 Button + TextField),就该升级为工厂方法。
C函数速查手册(CHM版)
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核心是把“谁来 new”从工厂类内部移到继承体系中:
是模板方法,封装了通用流程(比如创建前校验、创建后初始化),
是钩子
子类只重写
,不碰公共逻辑,符合单一职责
如果多个产品需要协同创建(如 UI 组件族),这时应跳过工厂方法,直接上
容易被忽略的细节:析构函数必须 virtual,且工厂不能持有具体类型头文件
如果基类
的析构函数不是
,通过
删除
对象会导致未定义行为——这是 C++ 工厂类最容易翻车的地方。
另一个实际问题:工厂头文件不应
,否则每次新增产品都要重新编译工厂。解决方案是:
在工厂的 .cpp 文件里 include 具体类头文件,头文件中只前向声明
或者用 PIMPL + 工厂注册表(运行时注册构造函数指针),适合插件化场景
若用模板工厂(如
),则无法避免头文件依赖,慎用于大型项目
工厂的本质是控制权转移:谁 new,谁决定生命周期,谁承担变化成本。选简单工厂还是工厂方法,取决于你是否准备好为可扩展性多写几个类。
SimpleFactoryFactoryMethodAbstractFactorycreateProduct()switchif-elsevirtual Product* createProduct() = 0class Product { public: virtual ~Product() = default; virtual void operation() = 0; };
class ConcreteProductA : public Product { void operation() override { /* ... */ } };
class ConcreteProductB : public Product { void operation() override { /* ... */ } };
class SimpleFactory {
public:
enum class Type { A, B };
static std::unique_ptr create(Type t) {
switch (t) {
case Type::A: return std::make_unique();
case Type::B: return std::make_unique();
default: throw std::invalid_argument("Unknown product type");
}
}
};
std::unique_ptrenum classswitchclass Creator {
public:
std::unique_ptr create() { return createProduct(); }
protected:
virtual std::unique_ptr createProduct() = 0;
};
class ConcreteCreatorA : public Creator {
protected:
std::unique_ptr createProduct() override {
return std::make_unique();
}
};
Creator::create()createProduct()createProduct()AbstractFactoryProductvirtualProduct*ConcreteProductX#include "ConcreteProductA.h"class ConcreteProductA;template std::unique_ptr create() 