我是靠谱客的博主 单薄飞机,最近开发中收集的这篇文章主要介绍工厂模式详细分析,觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

  工厂模式

        如有三类可以选择的外卖餐品: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。
    或者您需要一辆汽车,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。
    
    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,不需要知道其他详细信息。  
                2、作为调用者而言,屏蔽产品的具体实现,调用者只关心产品的接口

    缺点

           1 当有新的类型要加入到系统中时,必须修改工厂类,加入必要的处理逻辑,这违背了“开闭原则”。
           2 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。

           使用实例:

        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。

        拓展: “开放-封闭原则”。即所谓的对扩展开放,对修改关闭

             工厂方法模式(Factory Method Pattern):相同接口生产不同系列产品,获取同一类型多个不同实例。
             在工厂方法模式中,工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口,而工厂子类则负责生成具体的产品对象,这样做的目的时将产品类的实例化操作延迟到工厂子类中完成,即通过工厂子类来确定究竟应该实例化哪一个具体产品类。
             即 使用相同的接口,来处理不同的事情。

             不足:在添加新产品时,需要编写新的具体产品类,而且还要提供与之对应的具体工厂类,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,有更多的类需要编译和运行,会给系统带来一些额外的开销。

    # 工厂模式:
     def create_shape(name):
        if name =='Circle':
            return Circle()
        elif name == 'Rectangle':
            return Rectangle()
        elif name == 'Triangle':
            return Triangle()
        elif name == 'Ellipse':
            return Ellipse()
        else:
            return None
 #   工厂方法模式:
 import math
 
#定义4个图形类,并且每一个图形都有一个可以计算面积的方法
class Circle:
    def Area(self,radius):
        return math.pow(radius,2)*math.pi
 
class Rectangle:
    def Area(self,longth,width):
        return 2*longth*width
 
class Triangle:
    def Area(self,baselong,height):
        return baselong*height/2
 
class Ellipse:
    def Area(self,long_a,short_b):
        return long_a*short_b*math.pi
 
#定义创建对象的工厂接口,因为python中并没有接口的概念,所以,这里打算通过“类的继承”加以实现
class IFactory:  #模拟接口
    def create_shape(self):  #定义接口的方法,只提供方法的声明,不提供方法的具体实现
        pass
 
class CircleFactory(IFactory): #模拟类型实现某一个接口,实际上是类的继承
    def create_shape(self, name):  #重写接口中的方法
        if name =='Circle':
            return Circle()
 
class RectangleFactory(IFactory): #模拟类型实现某一个接口,实际上是类的继承
    def create_shape(self, name):  #重写接口中的方法
        if name =='Rectangle':
            return Rectangle()
 
class TriangleFactory(IFactory): #模拟类型实现某一个接口,实际上是类的继承
    def create_shape(self, name):  #重写接口中的方法
        if name =='Triangle':
            return Triangle()
 
class EllipseFactory(IFactory): #模拟类型实现某一个接口,实际上是类的继承
    def create_shape(self, name):  #重写接口中的方法
        if name =='Ellipse':
            return Ellipse()
 
 
if __name__=='__main__':
    factory1=CircleFactory()
    factory2=RectangleFactory()
    factory3=TriangleFactory()
    factory4=EllipseFactory()
 
    circle=factory1.create_shape('Circle')
    circle_area=circle.Area(2)
    print(f'这是一个圆,它的面积是:{circle_area}')
 
    rectangle=factory2.create_shape('Rectangle')
    rectangle_area=rectangle.Area(2,3)
    print(f'这是一个长方形,它的面积是:{rectangle_area}')
 
    triangle=factory3.create_shape('Triangle')
    triangle_area=triangle.Area(2,3)
    print(f'这是一个三角形,它的面积是:{triangle_area}')
 
    ellipse=factory4.create_shape('Ellipse')
    ellipse_area=ellipse.Area(3,2)
    print(f'这是一个椭圆,它的面积是:{ellipse_area}')

    工厂模式:

          针对一个系列的类(比如Circle、Rectangle、Ellipse、Triangle),它们有很多的共同点,通俗的说就是一个系列的类。使用一个工厂,用一个工厂创建函数去创建某一个类。

    一系列类——>一个工厂——>一个创建函数——>某一个具体的类

    工厂方法模式:

           针对一系列的类(比如Circle、Rectangle、Ellipse、Triangle),使用一个抽象的工厂接口,然后然后为每一个具体的类都编写一个工厂类,然后再在每一个类中用创建函数创建。

    一系列类——>一个抽象工厂接口——>多个与系列对应的工厂类——>每个类有一个创建函数——>某一个具体的类

    

总结:简单工厂模式是笼统的承包服务,不管有多少个类需要创建,全部都由一个工厂去完成;

          工厂函数模式是定制化的一对一服务,每一个工厂只能创建某一种特定的类,但是这些工厂统一遵循总工厂指定的原则
         (即抽象工厂接口的创建方法)。

    那什么又是抽象工厂模式?
    抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。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。

    简单工厂模式:集中式生产

    工厂方法模式:分散式成产

    抽象工厂模式:对于同一系列的集中式生产,对于不同系列的分散式生产(就是前二者的结合)


   工厂方法与抽象工厂方法的比较
              工厂方法开发了一个创建对象的方法   
              抽象工厂方法开放了一个或者多个方法创建一个系列的相关对象
              工厂方法使用继承和子类来决定要创建哪个对象
              抽象共产方法使用组合将创建对象的任务委托给其他类
              共产方法用于创建一个产品
              抽象工厂方法用于创建相关产品的系列

参考“四步走”策略完整实现抽象工厂模式(https://blog.csdn.net/qq_27825451/article/details/84284681)

import math
 
#定义一个“形状”的接口,里面定义一个面积的接口方法,只有方法的定义,并没有实现体
class IShape(object): 
    def Area(self):
        pass
 
#定义4个图形类,都是实现Ishape接口,并且每一个图形都有一个可以计算面积的方法,相当于重写接口方法
class Circle(IShape):
    def Area(self,radius):
        return math.pow(radius,2)*math.pi
 
class Rectangle(IShape):
    def Area(self,longth,width):
        return 2*longth*width
 
class Triangle(IShape):
    def Area(self,baselong,height):
        return baselong*height/2
 
class Ellipse(IShape):
    def Area(self,long_a,short_b):
        return long_a*short_b*math.pi

 

2、第二步,再定义颜色类这个系列

#定义一个“颜色”的接口,里面定义一个颜色名称的接口方法,只有方法的定义,并没有实现体
class IColor(object): 
    def color(self):
        pass
 
#定义3个颜色类,都是实现IColor接口,并且每一个图形都有一个可以获取颜色名称的方法,相当于重写接口方法
class Red(IColor):
    def color(self,name):
        print(f'我的颜色是:{name}')
 
class Blue(IColor):
    def color(self,name):
        print(f'我的颜色是:{name}')
 
class Black(IColor):
    def color(self,name):
        print(f'我的颜色是:{name}')

3、第三步,定义抽象工厂以及与每一个系列对应的工厂

class IFactory:  #模拟接口
    def create_shape(self):  #定义接口的方法,只提供方法的声明,不提供方法的具体实现
        pass
    def create_color(self):
        pass
 
#创建形状这一个系列的工厂
class ShapeFactory(IFactory): #模拟类型实现某一个接口,实际上是类的继承
    def create_shape(self, name):  #重写接口中的方法
        if name =='Circle':
            return Circle()
        elif name == 'Rectangle':
            return Rectangle()
        elif name == 'Triangle':
            return Triangle()
        elif name == 'Ellipse':
            return Ellipse()
        else:
            return None
 
#创建颜色这一个系列的工厂
class ColorFactory(IFactory): #模拟类型实现某一个接口,实际上是类的继承
    def create_color(self, name):  #重写接口中的方法
        if name =='Red':
            return Red()
        elif name =='Blue':
            return Blue()
        elif name =='Black':
            return Black()
        else:
            return None
 

 

注意:这里的抽象工厂和“工厂方法模式里面的抽象工厂有点区别,因为这里有两个系列的类型需要产生,所以,抽象工厂里面需要有两个函数接口,一个产生”形状“,一个产生”颜色“,然后再在实现该接口的工厂中分别进行重写。

4、第四步,定义产生工厂类的类——抽象工厂模式的核心所在

定义一个专门产生工厂的类
class FactoryProducer:
    def get_factory(self,name):
        if name=='Shape':
            return ShapeFactory()
        elif name=='Color':
            return ColorFactory()
        else:
            return None

注意:这一步是抽象工厂模式最为与众不同的,如果按照 “简单工厂模式 ”,只需要进行到第三步即可,因为然后我分别使用  ShapeFactory工厂类和ColorFactory类去分别产生每一个系列的类的实例即可,但是我们没有这么做。而是再定义一个新的

“ 工厂产生类 ”去让我们决定到底是要产生哪个类的实例。

总结:

抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。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。(这里的FactoryProducer就是超级工厂)

在抽象工厂模式中,接口是负责创建一个相关对象的工厂,不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。
 

最后

以上就是单薄飞机为你收集整理的工厂模式详细分析的全部内容,希望文章能够帮你解决工厂模式详细分析所遇到的程序开发问题。

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