python工廠方法模式原理與實現(xiàn)
一、簡介
工廠模式是屬于創(chuàng)建型模式,它提供了一種創(chuàng)建對象的最佳方式。
在工廠模式中,我們在創(chuàng)建對象的過程中不會向客戶端暴露實現(xiàn)邏輯,而是通過一個共同的接口類來指向新創(chuàng)建的對象。
二、工廠方法模式的主要角色
抽象工廠(Abstract Factory):提供了創(chuàng)建產(chǎn)品的接口,調(diào)用者通過它訪問具體工廠的工廠方法newProduct()來創(chuàng)建產(chǎn)品。
具體工廠(ConcreteFactory):主要實現(xiàn)抽象工廠中的抽象方法,完成具體產(chǎn)品的創(chuàng)建。
抽象產(chǎn)品(Product):定義了產(chǎn)品的規(guī)范,描述了產(chǎn)品的主要特性和功能。
具體產(chǎn)品(ConcreteProduct):實現(xiàn)了抽象產(chǎn)品定義的接口,由具體工廠來創(chuàng)建,它同具體工廠之間一一對應(yīng)。
三、簡單工廠模式
內(nèi)容:不直接向客戶端暴露對象創(chuàng)建實現(xiàn)的細節(jié),而是通過工廠類來負責(zé)創(chuàng)建產(chǎn)品類的實例。
具體代碼(jiandan.py):
from abc import ABCMeta, abstractmethod class Payment(metaclass=ABCMeta): @abstractmethod def pay(self): pass class WechatPay(Payment): def pay(self, money): print("微信支付%s" % money) return class Alipay(Payment): def __init__(self, huabei=False): self.huabei = huabei def pay(self, money): if self.huabei: print("花唄支付%s" % money) else: print("支付寶余額支付%s" % money) class PaymentFactory: def create_pay(self, method): if method == "wechat": return WechatPay() elif method == "alipay": return Alipay() elif method == "huabei": return Alipay(huabei=True) else: raise TypeError("No such payment name %s" % method) # client pf = PaymentFactory() p = pf.create_pay("huabei") p.pay(100)
結(jié)果:
ABCMeta是python的一個元類,用于在Python程序中創(chuàng)建抽象基類,抽象基類中聲明的抽象方法,使用abstractmethod裝飾器裝飾。
簡單明了的說:創(chuàng)建一個公共的抽象類,然后創(chuàng)建多個支付的類繼承這個抽象類,各種支付類里實現(xiàn)具體的支付方式,通過工廠類選擇支付方式,這樣客服端只實現(xiàn)支付方式,不需要知道具體的實現(xiàn)方法。
優(yōu)點:
隱藏了對象創(chuàng)建的實現(xiàn)細節(jié)客戶端不需要修改代碼
缺點:
違反了單一職責(zé)原則,將創(chuàng)建邏輯集中到一個工廠類里當(dāng)添加新產(chǎn)品時,需要修改工廠類代碼,違反了開閉原則
四、工廠模式
內(nèi)容:定義了一個用于創(chuàng)建對象的接口(工廠類),讓工廠子類決定實例化哪一個產(chǎn)品類。
具體代碼(factory_method.py):
from abc import ABCMeta, abstractmethod class Payment(metaclass=ABCMeta): @abstractmethod def pay(self): pass class WechatPay(Payment): def pay(self, money): print("微信支付%s" % money) return class Alipay(Payment): def __init__(self, huabei=False): self.huabei = huabei def pay(self, money): if self.huabei: print("花唄支付%s" % money) else: print("支付寶余額支付%s" % money) class PaymentFactory(metaclass=ABCMeta): @abstractmethod def create_method(self): pass class AlipayFactory(PaymentFactory): def create_method(self): return Alipay() class WechatFactory(PaymentFactory): def create_method(self): return WechatPay() class HuabeiFactory(PaymentFactory): def create_method(self): return Alipay(huabei=True) pf = HuabeiFactory() p = pf.create_method() p.pay(100)
結(jié)果:
五、抽象工廠模式
內(nèi)容:定義一個工廠類接口,讓工廠子類來創(chuàng)建一系列相關(guān)或者相互依賴的對象。
與工廠模式相比,抽象工廠模式中的每一個產(chǎn)品都生產(chǎn)一套產(chǎn)品。
具體代碼(abstract_factory.py):
from abc import ABCMeta, abstractmethod """ 抽象產(chǎn)品 """ class PhoneShell(metaclass=ABCMeta): @abstractmethod def show_shell(self): pass class OS(metaclass=ABCMeta): @abstractmethod def show_os(self): pass class CPU(metaclass=ABCMeta): @abstractmethod def show_cpu(self): pass # 抽象工廠 class PhoneFactory(metaclass=ABCMeta): @abstractmethod def make_shell(self): pass @abstractmethod def make_cpu(self): pass @abstractmethod def make_os(self): pass # 具體產(chǎn)品 class SmallShell(PhoneShell): def show_shell(self): print("普通手機殼小手機殼") class BigShell(PhoneShell): def show_shell(self): print("普通手機殼大手機殼") class AppleShell(PhoneShell): def show_shell(self): print("蘋果手機殼") class SnapDragonCPU(CPU): def show_cpu(self): print("驍龍CPU") class MediaTekCPU(CPU): def show_cpu(self): print("聯(lián)發(fā)科CPU") class AppleCPU(CPU): def show_cpu(self): print("蘋果CPU") class AppleOS(OS): def show_os(self): print("蘋果OS系統(tǒng)") class AndroidOS(OS): def show_os(self): print("Android系統(tǒng)") class IOS(OS): def show_os(self): print("IOS系統(tǒng)") # 具體工廠 class MiFactory(PhoneFactory): def make_cpu(self): return SnapDragonCPU() def make_os(self): return AndroidOS() def make_shell(self): return BigShell() class HuaweiFactory(PhoneFactory): def make_cpu(self): return MediaTekCPU() def make_os(self): return AndroidOS() def make_shell(self): return SmallShell() class IPhoneFactory(PhoneFactory): def make_cpu(self): return AppleCPU() def make_os(self): return AppleOS() def make_shell(self): return AppleShell() class Phone: def __init__(self, cpu, os, shell): self.cpu = cpu self.os = os self.shell = shell def show_info(self): print("手機信息:") self.cpu.show_cpu() self.os.show_os() self.shell.show_shell() def make_phone(factory): cpu = factory.make_cpu() os = factory.make_os() shell = factory.make_shell() return Phone(cpu, os, shell) p1 = make_phone(MiFactory()) p1.show_info()
結(jié)果:
優(yōu)點:
將客戶端與類的具體實現(xiàn)相分離每個工廠創(chuàng)建了一個完整的產(chǎn)品系列,使得易于交換產(chǎn)品系列有利于產(chǎn)品的一致性(及產(chǎn)品之間的約束關(guān)系)
缺點:
難以支持新種類的抽象產(chǎn)品
總結(jié)
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