【python设计模式-创建型】工厂方法模式

cas的无名 2020-08-02

工厂模式(Factory Pattern)是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。

在工厂模式中,我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑,并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

【python设计模式-创建型】工厂方法模式 

意图:定义一个创建对象的接口,让其子类自己决定实例化哪一个工厂类,工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。

主要解决:主要解决接口选择的问题。

何时使用:我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。

如何解决:让其子类实现工厂接口,返回的也是一个抽象的产品。

关键代码:创建过程在其子类执行。

应用实例: 1、您需要一辆汽车,可以直接从工厂里面提货,而不用去管这辆汽车是怎么做出来的,以及这个汽车里面的具体实现。 2、Hibernate 换数据库只需换方言和驱动就可以。

优点: 1、一个调用者想创建一个对象,只要知道其名称就可以了。 2、扩展性高,如果想增加一个产品,只要扩展一个工厂类就可以。 3、屏蔽产品的具体实现,调用者只关心产品的接口。

缺点:每次增加一个产品时,都需要增加一个具体类和对象实现工厂,使得系统中类的个数成倍增加,在一定程度上增加了系统的复杂度,同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。

使用场景: 1、日志记录器:记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等,用户可以选择记录日志到什么地方。 2、数据库访问,当用户不知道最后系统采用哪一类数据库,以及数据库可能有变化时。 3、设计一个连接服务器的框架,需要三个协议,"POP3"、"IMAP"、"HTTP",可以把这三个作为产品类,共同实现一个接口。

注意事项:作为一种创建类模式,在任何需要生成复杂对象的地方,都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式,而简单对象,特别是只需要通过 new 就可以完成创建的对象,无需使用工厂模式。如果使用工厂模式,就需要引入一个工厂类,会增加系统的复杂度。

#1.创建一个接口
class Shape:
    def draw(self):
        raise NotImplementedError

#2.定义接口的实现类
class Rectangle(Shape):
    def draw(self):
        print("正在画长方形")
        
class Square(Shape):
    def draw(self):
        print("正在画正方形")
        
class Circle(Shape):
    def draw(self):
        print("正在画圆形")

#3.创建一个工厂,生成基于指定信息的实体类对象
class ShapeFactory:
    def getShape(self,shapeType):
        if shapeType==None:
            return None
        if shapeType=="Rectangle":
            return Rectangle()
        elif shapeType=="Square":
            return Square()
        elif shapeType=="Circle":
            return Circle()
        return None
        
#4.使用该工厂,通过传递类型信息来获取实体类的对象
shapeFactory = ShapeFactory()
shape1=shapeFactory.getShape("Rectangle")
shape1.draw()
shape2=shapeFactory.getShape("Square")
shape2.draw()
shape3=shapeFactory.getShape("Circle")
shape3.draw()

结果:

【python设计模式-创建型】工厂方法模式

补充:

python中没有专门用于定义接口的方式。

如果我们实现了Shape接口

class Triangle(Shape):
    def __init__(self):
        pass
t=Triangle()    
#t.draw()

如果没有实现draw方法,不调用该方法是不会报错的,如果没有实现确调用是会报错的。看一下这种方式:

Shape被申明为抽象类,draw被申明为抽象方法。

import abc
class Shape(metaclass=abc.ABCMeta):
    @abc.abstractmethod
    def draw(self):
        pass

子类继承抽象类时,不能通过实例化使用其抽象方法,必须实现该方法。

此时如果继承(实现) 了该抽象类,则必须要实现该抽象类的抽象方法,否则会报以下错误:

【python设计模式-创建型】工厂方法模式

如果没有将抽象类中的方法申明为抽象方法,那么就是普通方法,该抽象类的实现类不必实现该普通方法。

抽象类可以不包含抽象方法,包含抽象方法的类一定是抽象,抽象方法必须在子类中实现。

参考:

https://www.runoob.com/design-pattern/factory-pattern.html

https://www.cnblogs.com/chillax1314/articles/8287333.html

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