摘要:源码参考抽象工厂模式抽象工厂模式提供一个接口,用于创建相关或依赖对象的家族,而不需要指定具体类。工厂方法模式和抽象工厂模式如何选择开始的时候,可以选择工厂方法模式,因为他很简单只需要继承,并实现工厂方法即可。
问题:在上一篇 python设计模式:工厂方法模式我们尝试使用工厂方法创建了披萨店,现在为了保证披萨加盟店也能有良好的声誉,我们需要统一原材料,这个该如何做呢?
为了确保每家加盟店都是用高质量的原材料,我们打算建造一加原材料工厂,并将原材料运送到各个加盟店。每个加盟店会对原材料有不同的需求,这里我们就可以用上上一篇介绍的工厂方法模式了。
首先,建造原料工厂
然后建造区域的原料工厂(继承自原料工厂)
在区域的原料工厂中实现原料的创建方法。
将原料工厂组合起来,加入到 PizzaStore(上一篇中由工厂方法实现)代码中。
按照这个思路,我们先创建原料工厂
创建原料工厂创建原料工厂的实现代码如下:
# 原料 class FreshClams: def __str__(self): return "Fresh Clams" class MarinaraSauce: def __str__(self): return "Marinara Sauce" class ThickCrustDough: def __str__(self): return "Thick Crust Dough" class ReggianoCheese: def __str__(self): return "Reggiano Cheese" class SlicedPepperoni: def __str__(self): return "Sliced Pepperoni" class Garlic: def __str__(self): return "Garlic" class Onion: def __str__(self): return "Onion" class RedPepper: def __str__(self): return "Red Pepper" # 披萨店原料工厂 class PizzaIngredientFactory: """ 定义原料工厂 """ def create_dough(self): raise NotImplementedError() def create_sauce(self): raise NotImplementedError() def create_cheese(self): raise NotImplementedError() def create_pepperoni(self): raise NotImplementedError() def create_clam(self): raise NotImplementedError() def create_veggies(self): raise NotImplementedError()
在这个工厂中,每个原料都是一个方法,原料的实现需要在具体的原料工厂中实现。
这里每个原料方法没有做任何工作,只是抛出了NotImplementedError 这样做是为了强制子类重新实现相应的方法,如果不重新实现用到时就会抛出 NotImplementedError。
创建纽约原料工厂当然也可以把 PizzaIngredientFactory 的 metaclass 设置成 abc.ABCMeta 这样的话,这个类就是真正的抽象基类。
class NYPizzaIngredientFactory(PizzaIngredientFactory): def create_dough(self): print("Tossing %s" % ThickCrustDough()) return ThickCrustDough() def create_sauce(self): print("Adding %s..." % MarinaraSauce()) return MarinaraSauce() def create_cheese(self): print("Adding %s..." % ReggianoCheese()) return ReggianoCheese() def create_pepperoni(self): print("Adding %s..." % SlicedPepperoni()) return SlicedPepperoni() def create_clam(self): print("Adding %s..." % FreshClams()) return FreshClams() def create_veggies(self): # 蔬菜可能有多种,这里使用列表 veggies = [Garlic(), Onion(), RedPepper()] for veggie in veggies: print(" %s" % veggie) return veggies
对于原料家族的每一种原料,我们都提供了原料的纽约版本。
重做 Pizza 类class Pizza: name = None dough = None sauce = None cheese = None veggies = [] pepperoni = None clam = None def prepare(self): raise NotImplementedError() def bake(self): print("Bake for 25 minutes at 350") def cut(self): print("Cutting the pizza into diagonal slices") def box(self): print("Place pizza in official PizzaStore box") def __str__(self): return self.name
上述代码和工厂方法的代码相比,只是把 prepare() 方法抽象出来,需要相应的 具体的 pizza 类来实现 prepare()。
实现 芝加哥芝士披萨class NYStyleCheesePizza(Pizza): def prepare(self): dough = self.ingredient_factory.create_dough() sauce = self.ingredient_factory.create_sauce() cheese = self.ingredient_factory.create_cheese() clam = self.ingredient_factory.create_clam() veggies = self.ingredient_factory.create_veggies()
从上述代码可以发现,Pizza 的原料也是从原料工厂直接获取,现在我们控制了原料。
重新实现 PizzaStore现在,Pizza 类不需要关心原料,只需要负责制作 pizza 就好。Pizza 和原料被解耦。
class PizzaStore: # 需要声明原料工厂 ingredient_factory = None def create_pizza(self, pizza_type): # 每个需要子类实现的方法都会抛出NotImplementedError # 我们也可以把 PizzaStore 的 metaclass 设置成 abc.ABCMeta # 这样的话,这个类就是真正的抽象基类 raise NotImplementedError() def order_pizza(self, pizza_type): # 现在把 pizza 的类型传入 order_pizza() pizza = self.create_pizza(pizza_type) # 一旦我们有了一个 pizza,需要做一些准备(擀面皮、加佐料),然后烘烤、切片、装盒 pizza.prepare() pizza.bake() pizza.cut() pizza.box() return pizza class NYStylePizzStore(PizzaStore): # 将需要用到的原料工厂赋值给变量 ingredient_factory ingredient_factory = NYPizzaIngredientFactory() def create_pizza(self, pizza_type): # 根据 pizza 类型,我们实例化正确的具体类,然后将其赋值给 pizza 实例变量 if pizza_type == "cheese": pizza = NYStyleCheesePizza("NY Style Sauce and Cheese Pizza", self.ingredient_factory) elif pizza_type == "clam": pizza = NYStyleClamPizza("NY Style Clam Pizza", self.ingredient_factory) return pizza
通过上述代码可以看到我们做了以下工作:
引入了新类型的工厂(抽象工厂)来创建原料家族
通过抽象工厂提供的接口,我们创建了原料家族。
我们的原料代码从实际的 Pizza 工厂中成功解耦,可以应用到不同地方,响应的,我们可以方便的替换原料工厂来生产不同的 pizza。
来看下下单的代码def main(): nystore = NYStylePizzStore() pizza = nystore.order_pizza("cheese") print("*" * 10) print("goodspeed ordered a %s" % pizza) print("*" * 10)
和工厂方法的代码相比,没有任何改变。
[源码参考python-design-patter-abstract-factory.py](https://gist.github.com/gusibi/5e0797f5458678322486f999ca87a180)
抽象工厂模式抽象工厂模式提供一个接口,用于创建相关或依赖对象的家族,而不需要指定具体类。
也就是说,抽象工厂允许客户使用抽象的接口来创建一组相关的产品,而不需要知道实际产出的具体产品是什么,这样依赖,客户就从具体产品中被解耦。
概括来说就是,抽象工厂是逻辑上的一组工厂方法,每个工厂方法各司其职,负责生产不同种类的对象。
我们来看下 抽象工厂模式 的类图:
抽象工厂在 django_factory 中应用比较多,有兴趣的可以看下源码。
抽象工厂模式 和 工厂方法模式 的比较抽象工厂模式 和 工厂方法模式 都是负责创建对象,但
工厂方法模式使用的是继承
抽象工厂模式使用的是对象的组合
这也就意味着利用工厂方法创建对象需要扩展一个类,并覆盖它的工厂方法(负责将客户从具体类中解耦)。
抽象工厂提供一个用来创建产品家族的抽象类型,这个类型的子类定义了产品被产生的方法。要想使用这个工厂(NYPizzaIngredientFactory),必须先实例化它(ingredient_factory = NYPizzaIngredientFactory()),然后将它传入一些针对抽象类型所写的代码中(也做到了将客户从具体产品中解耦),同时还把一群相关的产品集合起来。
开始的时候,可以选择工厂方法模式,因为他很简单(只需要继承,并实现工厂方法即可)。如果后来发现应用需要用到多个工厂方法,那么是时候使用抽象工厂模式了,它可以把相关的工厂方法组合起来。
抽象工厂模式优点和缺点 优点可以将客户从具体产品中解耦
抽象工厂可以让对象创建更容易被追踪
同时将对象创建与使用解耦
也可以优化内存占用提升应用性能
缺点因为抽象工厂是将一组相关的产品集合起来,如果需要扩展这组产品,就需要改变接口,而改变接口则意味着需要改变每个子类的接口
参考链接python设计模式:工厂方法模式
python-design-patter-abstract-factory.py https://gist.github.com/gusibi/5e0797f5458678322486f999ca87a180
最后,感谢女朋友支持。
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