C++的设计模式：工厂方法模式（Factory Method）

工厂方法模式（Factory Method）是一种常用的创建型设计模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。在工厂方法模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

意图

工厂方法模式的主要目的是定义一个创建对象的接口，但让实现这个接口的类来决定实例化哪一个类。工厂方法让类的实例化延迟到其子类。

应用场景

当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候。
当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象时。
当类将创建对象的职责委托给多个帮助子类中的某一个，并且你希望将哪个帮助子类是代理者这一信息局部化时。

实现

假设我们要创建一个基于C++的应用程序，它可以处理不同类型的文档。每种类型的文档都有不同的处理方式。这里我们可以使用工厂方法模式，定义一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。文档可以是Word文档、PDF文档等。

首先，我们定义一个Document接口和几个实现这个接口的具体类。

#include <iostream>
#include <string>// Document 类，充当产品接口
class Document {
public:virtual void Open() = 0;virtual void Close() = 0;virtual ~Document() {}
};// 具体产品类：WordDocument
class WordDocument : public Document {
public:void Open() override {std::cout << "Word Document Opened." << std::endl;}void Close() override {std::cout << "Word Document Closed." << std::endl;}
};// 具体产品类：PDFDocument
class PDFDocument : public Document {
public:void Open() override {std::cout << "PDF Document Opened." << std::endl;}void Close() override {std::cout << "PDF Document Closed." << std::endl;}
};

接下来，我们定义一个Application类，它有一个工厂方法CreateDocument，由子类实现。

// Application 类，充当创建者
class Application {
public:virtual Document* CreateDocument() = 0;void NewDocument() {Document* doc = CreateDocument();doc->Open();}virtual ~Application() {}
};// 具体创建者类：WordApplication
class WordApplication : public Application {
public:Document* CreateDocument() override {return new WordDocument();}
};// 具体创建者类：PDFApplication
class PDFApplication : public Application {
public:Document* CreateDocument() override {return new PDFDocument();}
};

最后，客户端代码可以这样使用：

int main() {Application* app = new WordApplication();app->NewDocument(); // 创建并打开Word文档delete app; // 记得释放资源app = new PDFApplication();app->NewDocument(); // 创建并打开PDF文档delete app; // 记得释放资源return 0;
}