C++ 設計模式精講：工廠方法模式

痛點：簡單工廠的擴展困境

簡單工廠模式將所有產品創建邏輯集中在單一工廠類的 switch-case 中。當需新增產品類型（如 ProductD）時，必須修改工廠類源碼、重新編譯測試，違反開閉原則，且測試成本高昂。工廠方法模式正是為解決此問題而生。

核心思想：將創建權下放給子類

• Factory：抽象工廠，宣告工廠方法 CreateProduct()
• FactoryA/FactoryB：具體工廠，各自實現創建對應產品的邏輯
• Product：抽象產品介面
• ProductA/ProductB：具體產品實現

關鍵在於：核心工廠類不再負責具體產品創建，僅定義介面；具體創建工作延遲到子類執行。新增產品時，只需新增對應的具體工廠與產品類，完全不動原有代碼。

適用場景

1. 設計初期預判產品類型會頻繁擴展
2. 產品結構複雜，創建邏輯不宜集中在單一類中
3. 希望將產品創建與使用解耦，實現單元測試的隔離性

完整代碼示例

/* Factory Method Pattern Demo */
#include <iostream>
using namespace std;

// 抽象產品
class Product { public: virtual void Show() = 0; virtual ~Product() = default; };
class ProductA : public Product { public: void Show() override { cout << "I'm ProductA" << endl; } };
class ProductB : public Product { public: void Show() override { cout << "I'm ProductB" << endl; } };

// 抽象工廠
class Factory { public: virtual Product* CreateProduct() = 0; virtual ~Factory() = default; };

// 具體工廠 A
class FactoryA : public Factory {
public: Product* CreateProduct() override { return new ProductA(); }
};

// 具體工廠 B
class FactoryB : public Factory {
public: Product* CreateProduct() override { return new ProductB(); }
};

int main() {
    Factory* factoryA = new FactoryA();
    Product* productA = factoryA->CreateProduct();
    productA->Show();

    Factory* factoryB = new FactoryB();
    Product* productB = factoryB->CreateProduct();
    productB->Show();

    delete productA; delete factoryA;
    delete productB; delete factoryB;
    return 0;
}

與簡單工廠的關鍵差異