c++如何实现工厂模式_c++设计模式之工厂方法模式解析

#include <iostream>
#include <memory> // 为了使用智能指针

// 1. 抽象产品 (Abstract Product)
// 定义所有产品都应该遵循的接口
class Document {
public:
    virtual ~Document() = default; // 确保多态删除
    virtual void open() = 0;
    virtual void save() = 0;
};

// 2. 具体产品 (Concrete Products)
// 实现抽象产品接口的具体类
class TextDocument : public Document {
public:
    void open() override {
        std::cout << "Opening a Text Document." << std::endl;
    }
    void save() override {
        std::cout << "Saving a Text Document." << std::endl;
    }
};

class ImageDocument : public Document {
public:
    void open() override {
        std::cout << "Opening an Image Document." << std::endl;
    }
    void save() override {
        std::cout << "Saving an Image Document." << std::endl;
    }
};

// 3. 抽象创建者 (Abstract Creator)
// 声明工厂方法，并可能包含一些操作，这些操作会使用工厂方法创建的产品
class DocumentCreator {
public:
    virtual ~DocumentCreator() = default;
    // 工厂方法：返回一个抽象产品指针
    // 注意这里使用了std::unique_ptr来管理内存，避免裸指针的内存泄漏问题
    virtual std::unique_ptr<Document> createDocument() = 0;

    // 可以在这里定义一些通用的操作，这些操作会用到由工厂方法创建的产品
    void operateDocument() {
        std::unique_ptr<Document> doc = createDocument(); // 通过工厂方法创建产品
        if (doc) {
            doc->open();
            doc->save();
            std::cout << "Document operation completed." << std::endl;
        } else {
            std::cout << "Failed to create document." << std::endl;
        }
    }
};

// 4. 具体创建者 (Concrete Creators)
// 实现工厂方法，返回一个具体的具体产品实例
class TextDocumentCreator : public DocumentCreator {
public:
    std::unique_ptr<Document> createDocument() override {
        std::cout << "TextDocumentCreator is creating a TextDocument." << std::endl;
        return std::make_unique<TextDocument>();
    }
};

class ImageDocumentCreator : public DocumentCreator {
public:
    std::unique_ptr<Document> createDocument() override {
        std::cout << "ImageDocumentCreator is creating an ImageDocument." << std::endl;
        return std::make_unique<ImageDocument>();
    }
};

// 客户端代码
int main() {
    std::cout << "--- Using Text Document Creator ---" << std::endl;
    std::unique_ptr<DocumentCreator> textCreator = std::make_unique<TextDocumentCreator>();
    textCreator->operateDocument(); // 客户端只与抽象创建者交互

    std::cout << "\n--- Using Image Document Creator ---" << std::endl;
    std::unique_ptr<DocumentCreator> imageCreator = std::make_unique<ImageDocumentCreator>();
    imageCreator->operateDocument(); // 客户端只与抽象创建者交互

    return 0;
}

main

DocumentCreator

TextDocument

ImageDocument

DocumentCreator

if-else

switch

new

PdfDocument

PdfDocumentCreator

new

DocumentFactory::createDocument(type)

TextDocumentCreator

TextDocument

ImageDocumentCreator

ImageDocument

PdfDocument

PdfDocument

PdfDocumentCreator

Product*

delete

std::unique_ptr

std::shared_ptr

std::unique_ptr

unique_ptr

Document*

TextDocument

delete

new

createDocument(std::string name)