创建型模式之工厂模式

工厂模式

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。

意图

• 定义一个接口来创建对象，但是工厂本身并不负责创建对象，而是将这一任务交给子类来完成，即子类决定了实例化那些类
• Factory方法的创建是通过继承而不是通过实例化来完成的
• 工程方法使设计更具有可定制性。它可以返回相同的实例或子类，而不是某种类型的对象
  

优点

1、具有更大的灵活性，使代码更加透明通用
2、松耦合的：创建对象的代码与使用它的代码是分开的，客户端完全不需要关心传递哪些参数和实例化哪些类。
3、创建新类更容易，降低了维护的成本

实现

1.简单工厂

简单工厂的作用是实例化对象，而不需要客户了解这个对象属于哪个具体的子类。简单工厂实例化的类具有相同的接口或者基类，在子类比较固定并不需要扩展时，可以使用简单工厂。

from abc import ABC, abstractmethod

# 手机
class Phone(ABC):
    @abstractmethod
    def product(self):
        pass

# 苹果手机
class Apple(Phone):
    def product(self):
        print("product apple")

# 小米手机
class XiaoMi(Phone):
    def product(self):
        print("product xiaomi")

class Factory:
    def product_phone(self, mobile_type):
        if mobile_type == 'apple':
            return Apple()
        else:
            return XiaoMi()


if __name__ == '__main__':
    factory = Factory()
    factory.product_phone('apple').product()
    factory.product_phone('xiaomi').product()

简单工厂模式适用于需创建的对象较少，不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂的情况下，而且用户只关心那种类型的实例被创建，并不关心其初始化过程时，比如多种数据库(MySQL/MongoDB)的实例，多种格式文件的解析器(XML/JSON)等。但是一旦我们需要生产更多的产品，那我们就不得不去修改Factory。这样的话就违反了设计模式的“开放／封闭原则“

2.工厂方法模式

from abc import ABC, abstractmethod
# 抽象工厂
class AbastractFactory(ABC):
    @abstractmethod
    def product_phone(self):
        pass
# 苹果工厂
class AppleFactory(AbastractFactory):
    def product_phone(self):
        return Apple().product()
# 小米工厂
class XiaomiFactory(AbastractFactory):
    def product_phone(self):
        return XiaoMi().product()

# 生产线
class Phone(ABC):
    @abstractmethod
    def product(self):
        pass
# 苹果生产线
class Apple(Phone):
    def product(self):
        print("product apple")
# 小米生产线
class XiaoMi(Phone):
    def product(self):
        print("product xiaomi")

def client_product(factory: AbastractFactory):
    return factory

if __name__ == '__main__':
    xiaomi = client_product(XiaomiFactory())
    xiaomi.product_phone()
    apple = client_product(AppleFactory())
    apple.product_phone()

工厂方法模式继承了简单工厂模式的优点又有所改进，其不再通过一个工厂类来负责所有产品的创建，而是将具体创建工作交给相应的子类去做，这使得工厂方法模式可以允许系统能够更高效的扩展。实际应用中可以用来实现系统的日志系统等，比如具体的程序运行日志，网络日志，数据库日志等都可以用具体的工厂类来创建。工厂方法模式一个工厂子类只能生产一种产品。

3.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，而无需指定它们的类

from abc import ABC, abstractmethod
# 抽象工厂
class AbastractFactory(ABC):
    @abstractmethod
    def product(self):
        pass
# 苹果工厂
class AppleFactory(AbastractFactory):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def product(self):
        if self.name == "Phone":
            return Apple_Phone().product()
        else:
            return Apple_PC().product()
# 小米工厂
class XiaomiFactory(AbastractFactory):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def product(self):
        if self.name == "Phone":
            return XiaoMi_Phone().product()
        else:
            return XiaoMi_PC().product()

# 手机生产线
class Phone(ABC):
    @abstractmethod
    def product(self):
        pass
# 苹果手机生产线
class Apple_Phone(Phone):
    def product(self):
        print("product apple Phone")
# 小米手机生产线
class XiaoMi_Phone(Phone):
    def product(self):
        print("product xiaomi Phone")

# PC生产线
class PC(ABC):
    @abstractmethod
    def product(self):
        pass
# 苹果PC生产线
class Apple_PC(PC):
    def product(self):
        print("product apple PC")
# 小米生产线
class XiaoMi_PC(PC):
    def product(self):
        print("product xiaom PC")

def client_product(factory: AbastractFactory):
    return factory

if __name__ == '__main__':
    xiaomi = client_product(XiaomiFactory("Phone"))
    xiaomi.product()
    apple = client_product(AppleFactory("PC"))
    apple.product()

抽象工厂模式在工厂方法基础上扩展了工厂对多个产品创建的支持，更适合一些大型系统，比如系统中有多于一个的产品族，且这些产品族类的产品需实现同样的接口，像很多软件系统界面中不同主题下不同的按钮、文本框、字体等等。