python-工厂方法模式

Posted 2020-11-10 蔚蓝的蓝

源码地址:https://github.com/weilanhanf/PythonDesignPatterns

简单工厂模式的不足：

在简单工厂模式中，只提供了一个工厂类，该工厂类处于对产品类进行实例化的中心位置，它知道每一个产品对象的创建细节，并决定何时实例化哪一个产品类。简单工厂模式最大的缺点是当有新产品要加入到系统中时，必须修改工厂类，加入必要的处理逻辑，这违背了“开闭原则”。在简单工厂模式中，所有的产品都是由同一个工厂创建，工厂类职责较重，业务逻辑较为复杂，具体产品与工厂类之间的耦合度高，严重影响了系统的灵活性和扩展性，而工厂方法模式则可以很好地解决这一问题。

说明：

工厂方法模式：

定义一个用于创建对象的接口，但是让子类决定将哪一个类实例化。工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类。

工厂方法模式就是简单工厂模式的进一步抽像。由于面向对象多态性，工厂方法模式保持了简单工厂的有点同时克服了他的缺点。工厂方法模式中，核心的工厂被提升为一个抽象类，将具体的创建工作交给他的子类完成。这个抽象的工厂类仅规定具体工厂实现的接口，而不明确指出如何实例化一个产品类，这使得工厂方法模式允许系统在不修改原有产品结构的情况下轻松的引进新产品。

抽象工厂模式：

提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定它们具体的类。

抽象工厂模式是所有形式的工厂模式中最为抽象和最具一般性的一种形式。当系统所提供的工厂生产的具体产品并不是一个简单的对象，而是多个位于不同产品等级结构、属于不同类型的具体产品时就可以使用抽象工厂模式 ，抽象工厂模式中的具体工厂不只是创建一种产品，它负责创建一族产品 当一个工厂等级结构可以创建出分属于不同产品等级结构的一个产品族中的所有对象时，抽象工厂模式比工厂方法模式更为简单、更有效率

抽象工厂模式包含以下4个角色： AbstractFactory（抽象工厂） ConcreteFactory（具体工厂） AbstractProduct（抽象产品） ConcreteProduct（具体产品）

 

 

实例：

某快餐点餐台的点餐系统。在一个大的触摸显示屏上，有三类可以选择的上餐品：汉堡等主餐、小食、饮料。当我们选择好自己需要的食物，支付完成后，订单就生成了。

 

class Burger():
    """
    汉堡
    """
    name=""
    price=0.0
    type=\'BURGER\'
    def getPrice(self):
        return self.price
    def setPrice(self,price):
        self.price=price
    def getName(self):
        return self.name
class CheeseBurger(Burger):
    def __init__(self):
        self.name="cheese burger"
        self.price=10.0
class SpicyChickenBurger(Burger):
    def __init__(self):
        self.name="spicy chicken burger"
        self.price=15.0

class Snack():
    """
    小食类
    """
    name = ""
    price = 0.0
    type = "SNACK"
    def getPrice(self):
        return self.price
    def setPrice(self, price):
        self.price = price
    def getName(self):
        return self.name
class Chips(Snack):
    def __init__(self):
        self.name = "chips"
        self.price = 6.0
class ChickenWings(Snack):
    def __init__(self):
        self.name = "chicken wings"
        self.price = 12.0

class Beverage():
    """
    饮料
    """
    name = ""
    price = 0.0
    type = "BEVERAGE"
    def getPrice(self):
        return self.price
    def setPrice(self, price):
        self.price = price
    def getName(self):
        return self.name
class Coke(Beverage):
    def __init__(self):
        self.name = "coke"
        self.price = 4.0
class Milk(Beverage):
    def __init__(self):
        self.name = "milk"
        self.price = 5.0
#以上的Burger，Snack，Beverage，都可以认为是该快餐店的产品，由于只提供了抽象方法，我们把它们叫抽象产品类，而cheese burger等6个由抽象产品类衍生出的子类，叫作具体产品类。

class FoodFactory():
    """
    抽象工厂foodFactory为抽象的工厂类，而burgerFactory，snackFactory，beverageFactory为具体的工厂类。
    """
    type=""
    def createFood(self,foodClass):
        print(self.type," factory produce a instance.")
        foodIns=foodClass()
        return foodIns
class BurgerFactory(foodFactory):
    def __init__(self):
        self.type="BURGER"
class SnackFactory(foodFactory):
    def __init__(self):
        self.type="SNACK"
class BeverageFactory(foodFactory):
    def __init__(self):
        self.type="BEVERAGE"

if  __name__=="__main__":
    burger_factory=burgerFactory()
    snack_factory=snackFactory()
    beverage_factory=beverageFactory()
    cheese_burger=burger_factory.createFood(cheeseBurger)
    print(cheese_burger.getName(),cheese_burger.getPrice())
    chicken_wings=snack_factory.createFood(chickenWings)
    print(chicken_wings.getName(),chicken_wings.getPrice())
    coke_drink=beverage_factory.createFood(coke)
    print(coke_drink.getName(),coke_drink.getPrice())

打印结果：

BURGER factory produce a instance.
cheese burger 10.0
SNACK factory produce a instance.
chicken wings 12.0
BEVERAGE factory produce a instance.
coke 4.0

在实例中，抽象工厂下共有三个具体工厂burgerFactory，snackFactory，beverageFactory，三个工厂分别对应，换言之就是生产三类产品burger，snack，beverage。

工厂方法模式

模式优点

工厂方法用来创建客户所需要的产品，同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节 能够让工厂自主确定创建何种产品对象，而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部 在系统中加入新产品时，完全符合开闭原则

模式缺点

系统中类的个数将成对增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，会给系统带来一些额外的开销 增加了系统的抽象性和理解难度

模式适用环境

客户端不知道它所需要的对象的类（客户端不需要知道具体产品类的类名，只需要知道所对应的工厂即可，具体产品对象由具体工厂类创建） 抽象工厂类通过其子类来指定创建哪个对象

抽象工厂模式：

模式优点

隔离了具体类的生成，使得客户端并不需要知道什么被创建 当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能够保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象 增加新的产品族很方便，无须修改已有系统，符合开闭原则

模式缺点

增加新的产品等级结构麻烦，需要对原有系统进行较大的修改，甚至需要修改抽象层代码，这显然会带来较大的不便，违背了开闭原则

模式适用环境

一个系统不应当依赖于产品类实例如何被创建、组合和表达的细节 系统中有多于一个的产品族，但每次只使用其中某一产品族 属于同一个产品族的产品将在一起使用，这一约束必须在系统的设计中体现出来 产品等级结构稳定，设计完成之后，不会向系统中增加新的产品等级结构或者删除已有的产品等级结构