案例分析：设计模式与代码的结构特性

Posted 2020-11-24 zhangheng-cn

设计模式-工厂模式

• 意图：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。
• 主要解决：主要解决接口选择的问题。
• 何时使用：系统的产品有多于一个的产品族，而系统只消费其中某一族的产品。
• 如何解决：在一个产品族里面，定义多个产品。
• 关键代码：在一个工厂里聚合多个同类产品。
• 应用实例：工作了，为了参加一些聚会，肯定有两套或多套衣服吧，比如说有商务装（成套，一系列具体产品）、时尚装（成套，一系列具体产品），甚至对于一个家庭来说，可能有商务女装、商务男装、时尚女装、时尚男装，这些也都是成套的，即一系列具体产品。假设一种情况（现实中是不存在的，要不然，没法进入共产主义了，但有利于说明抽象工厂模式），在您的家中，某一个衣柜（具体工厂）只能存放某一种这样的衣服（成套，一系列具体产品），每次拿这种成套的衣服时也自然要从这个衣柜中取出了。用 OOP 的思想去理解，所有的衣柜（具体工厂）都是衣柜类的（抽象工厂）某一个，而每一件成套的衣服又包括具体的上衣（某一具体产品），裤子（某一具体产品），这些具体的上衣其实也都是上衣（抽象产品），具体的裤子也都是裤子（另一个抽象产品）。
• 优点：当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。
• 缺点：产品族扩展非常困难，要增加一个系列的某一产品，既要在抽象的 Creator 里加代码，又要在具体的里面加代码。
• 使用场景： 1、QQ 换皮肤，一整套一起换。 2、生成不同操作系统的程序。

• 注意事项：产品族难扩展，产品等级易扩展。

  抽象工厂模式

  

• 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）

  具体的实例

  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():
    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():
    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():
    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())

输出的结果

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

用该模式带来了哪些好处

抽象工厂模式的优点

• 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

  该模式的适用环境

• 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

github连接：https://github.com/weilanhanf/PythonDesignPatterns