3、跟学23种设计模式（C++版）：抽象工厂模式-程序员江小北

抽象工厂模式是一种创建型设计模式，它提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而无需明确指定具体类。这种模式使得客户端可以使用抽象接口创建一组相关的对象，而无需关心它们的具体实现。

特点

1、 抽象化创建过程：抽象工厂模式将对象的创建过程抽象化，客户端通过接口来创建对象，而不是直接实例化具体类；
2、 产品族的概念：抽象工厂模式强调的是产品族的概念，即一组相关的产品对象例如，一个GUI库可能包含不同风格（如Windows风格和Mac风格）的按钮、文本框、窗口等；
3、 分离具体类：客户端代码依赖于抽象工厂接口，而不是具体类，这使得系统更具可扩展性和可维护性；
4、 易于交换产品系列：通过使用不同的具体工厂，客户端可以轻松地交换产品系列而不需要修改客户端代码；

适用场景

1、 需要创建一系列相关或依赖的对象时：例如，一个GUI库需要创建一系列相关的组件（如按钮、文本框、窗口等）；
2、 系统独立于产品的创建和组合时：通过使用抽象工厂，系统可以独立于这些产品的创建和组合过程；
3、 需要提供一个产品类库，而只暴露接口而不暴露具体实现时：这可以提高系统的灵活性和可扩展性；

案例演示

这里展示如何使用抽象工厂模式来创建一系列相关的产品对象，以创建不同风格的GUI组件（如按钮和文本框）为例。

#include <iostream>
#include <memory>

// 抽象产品：按钮
class Button {
public:
    virtual void paint() = 0;
    virtual ~Button() {}
};

// 具体产品：Windows 风格的按钮
class WindowsButton : public Button {
public:
    void paint() override {
        std::cout << "Painting a Windows style button." << std::endl;
    }
};

// 具体产品：Mac 风格的按钮
class MacButton : public Button {
public:
    void paint() override {
        std::cout << "Painting a Mac style button." << std::endl;
    }
};

// 抽象产品：文本框
class TextBox {
public:
    virtual void paint() = 0;
    virtual ~TextBox() {}
};

// 具体产品：Windows 风格的文本框
class WindowsTextBox : public TextBox {
public:
    void paint() override {
        std::cout << "Painting a Windows style text box." << std::endl;
    }
};

// 具体产品：Mac 风格的文本框
class MacTextBox : public TextBox {
public:
    void paint() override {
        std::cout << "Painting a Mac style text box." << std::endl;
    }
};

// 抽象工厂
class GUIFactory {
public:
    virtual std::unique_ptr<Button> createButton() = 0;
    virtual std::unique_ptr<TextBox> createTextBox() = 0;
    virtual ~GUIFactory() {}
};

// 具体工厂：Windows 风格的工厂
class WindowsFactory : public GUIFactory {
public:
    std::unique_ptr<Button> createButton() override {
        return std::make_unique<WindowsButton>();
    }

    std::unique_ptr<TextBox> createTextBox() override {
        return std::make_unique<WindowsTextBox>();
    }
};

// 具体工厂：Mac 风格的工厂
class MacFactory : public GUIFactory {
public:
    std::unique_ptr<Button> createButton() override {
        return std::make_unique<MacButton>();
    }

    std::unique_ptr<TextBox> createTextBox() override {
        return std::make_unique<MacTextBox>();
    }
};

// 客户端代码
void createUI(std::unique_ptr<GUIFactory> factory) {
    auto button = factory->createButton();
    auto textBox = factory->createTextBox();
    button->paint();
    textBox->paint();
}

int main() {
    std::unique_ptr<GUIFactory> factory;

    // 创建 Windows 风格的 UI
    factory = std::make_unique<WindowsFactory>();
    createUI(std::move(factory));

    // 创建 Mac 风格的 UI
    factory = std::make_unique<MacFactory>();
    createUI(std::move(factory));

    return 0;
}

类关系图

简要说明

1、 抽象产品：Button和TextBox是两个抽象产品，它们定义了具体产品必须实现的接口；
2、 具体产品：WindowsButton,MacButton,WindowsTextBox,MacTextBox是四个具体产品，实现了各自的抽象接口；
3、 抽象工厂：GUIFactory是抽象工厂，声明了创建抽象产品的方法；
4、 具体工厂：WindowsFactory和MacFactory是两个具体工厂，实现了抽象工厂接口，用于创建具体的产品对象；
5、 客户端代码：createUI函数接受一个抽象工厂对象，通过它创建并使用具体产品对象，而无需知道这些产品的具体类；

通过抽象工厂这种模式，客户端代码可以独立于具体产品类，灵活地切换不同风格的产品族。

3、跟学23种设计模式（C++版）：抽象工厂模式

特点

适用场景