简单工厂模式（Simple Factory Pattern） 是一种创建型设计模式，它定义了一个工厂类，通过这个工厂类可以创建不同类型的对象。简单工厂模式的主要目的是将对象的创建逻辑集中在一个地方，简化客户端的代码，使得客户端不需要直接实例化具体的类。

简单工厂模式的核心要素：

1. Product（产品接口）：定义了工厂方法所创建的对象的接口。
2. ConcreteProduct（具体产品）：实现了 Product 接口的具体类。
3. Factory（工厂）：提供一个静态方法来创建 Product 对象的实例。

示例：创建不同类型的 Shape 对象

我们将使用简单工厂模式来创建不同类型的 Shape 对象，例如 Circle 和 Rectangle。

1. 定义 Shape 类（产品接口）

#include <iostream>// Product interface
class Shape {
public:virtual ~Shape() = default;virtual void draw() const = 0;
};

2. 定义 ConcreteProduct 类（具体产品）

// ConcreteProduct 1
class Circle : public Shape {
public:void draw() const override {std::cout << "Drawing a circle." << std::endl;}
};// ConcreteProduct 2
class Rectangle : public Shape {
public:void draw() const override {std::cout << "Drawing a rectangle." << std::endl;}
};

3. 定义 Factory 类（工厂）

#include <string>// Factory
class ShapeFactory {
public:static Shape* createShape(const std::string& type) {if (type == "Circle") {return new Circle();} else if (type == "Rectangle") {return new Rectangle();} else {return nullptr;}}
};

4. 使用简单工厂模式

int main() {// 使用工厂创建不同类型的 Shape 对象Shape* shape1 = ShapeFactory::createShape("Circle");Shape* shape2 = ShapeFactory::createShape("Rectangle");// 调用方法if (shape1) {shape1->draw();}if (shape2) {shape2->draw();}// 清理资源delete shape1;delete shape2;return 0;
}

解释

1. Shape 类是产品接口，定义了所有具体产品必须实现的方法 draw。
2. Circle 和 Rectangle 类是具体产品，它们实现了 Shape 接口的 draw 方法。
3. ShapeFactory 类是工厂，提供一个静态方法 createShape，根据传入的类型参数创建不同的 Shape 对象。这种方法将对象创建的逻辑集中在工厂类中，简化了客户端的代码。
4. main 函数 中，通过工厂方法创建 Shape 对象，并调用其 draw 方法进行演示。

简单工厂模式的优点在于它将对象创建的逻辑集中到工厂类中，使得客户端代码变得更简单、更清晰。然而，简单工厂模式也有局限性，例如它违反了开闭原则（即添加新产品时需要修改工厂代码）。在需要扩展产品类型时，可以考虑使用工厂方法模式或抽象工厂模式等更灵活的设计模式。