一、为什么需要工厂？（什么时候用）
场景：你有一个基类 Product，多个派生类 ConcreteProductA / ConcreteProductB。客户端要创建产品，但不知道具体类型。
不用工厂：
std::unique_ptr<Product> createProduct(const std::string& type) {
if (type == "A") return std::make_unique<ConcreteProductA>();
if (type == "B") return std::make_unique<ConcreteProductB>();
return nullptr;
}
// ↑ 每次加新产品都要改这个函数，违反了"开闭原则"
二、注册表工厂（最实用的工厂写法）
class ProductFactory {
// 用 unique_ptr 返回，所有权清晰
using Creator = std::function<std::unique_ptr<Product>()>;
std::unordered_map<std::string, Creator> registry_;
public:
void register_type(const std::string& type, Creator creator) {
registry_[type] = std::move(creator);
}
std::unique_ptr<Product> create(const std::string& type) {
auto it = registry_.find(type);
if (it == registry_.end()) return nullptr;
return it->second(); // 调用注册的创建函数
}
};
// 使用
ProductFactory factory;
factory.register_type("Circle", [] { return std::make_unique<Circle>(); });
factory.register_type("Square", [] { return std::make_unique<Square>(); });
auto p = factory.create("Circle"); // unique_ptr<Product>
好处：
- 加新产品不需要改工厂代码，只需要额外调用
register_type unique_ptr返回，调用者知道谁拥有对象
三、面试追问 Q&A
Q1：工厂返回 unique_ptr 还是 shared_ptr？
A：工厂不应该替调用者决定所有权策略。返回 unique_ptr，调用者可以自由转换成 shared_ptr。如果工厂返回 shared_ptr，调用者想用 unique_ptr 却不行。
Q2：注册表工厂的线程安全性？
A：注册阶段通常是单线程初始化。如果需要在运行时动态注册，加读写锁（std::shared_mutex）：注册用写锁，创建用读锁。