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【python设计模式-创建型】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。

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。

意图:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类。

主要解决:主要解决接口选择的问题。

何时使用:系统的产品有多于一个的产品族,而系统只消费其中某一族的产品。

如何解决:在一个产品族里面,定义多个产品。

关键代码:在一个工厂里聚合多个同类产品。

应用实例:工作了,为了参加一些聚会,肯定有两套或多套衣服吧,比如说有商务装(成套,一系列具体产品)、时尚装(成套,一系列具体产品),甚至对于一个家庭来说,可能有商务女装、商务男装、时尚女装、时尚男装,这些也都是成套的,即一系列具体产品。假设一种情况(现实中是不存在的,要不然,没法进入共产主义了,但有利于说明抽象工厂模式),在您的家中,某一个衣柜(具体工厂)只能存放某一种这样的衣服(成套,一系列具体产品),每次拿这种成套的衣服时也自然要从这个衣柜中取出了。用 OOP 的思想去理解,所有的衣柜(具体工厂)都是衣柜类的(抽象工厂)某一个,而每一件成套的衣服又包括具体的上衣(某一具体产品),裤子(某一具体产品),这些具体的上衣其实也都是上衣(抽象产品),具体的裤子也都是裤子(另一个抽象产品)。

优点:当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时,它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。

缺点:产品族扩展非常困难,要增加一个系列的某一产品,既要在抽象的 Creator 里加代码,又要在具体的里面加代码。

使用场景: 1、QQ 换皮肤,一整套一起换。 2、生成不同操作系统的程序。

注意事项:产品族难扩展,产品等级易扩展。

#1.创建一个接口
import abc
class Shape(metaclass=abc.ABCMeta):
    @abc.abstractmethod
    def draw(self):
        pass
class Color(metaclass=abc.ABCMeta):
    @abc.abstractmethod
    def fill(self):
        pass

#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")
        
class Red(Color):
    def fill(self):
        print("正在填充红色")
        
class Green(Color):
    def fill(self):
        print("正在填充绿色")
        
class Blue(Color):
    def fill(self):
        print("正在填充蓝色")

#创建一个抽象工厂
class AbstractFactory(metaclass=abc.ABCMeta):
    @abc.abstractmethod
    def getShape(self,shapeType):
        pass
    @abc.abstractmethod
    def getColor(self,colorType):
        pass
    
#4.创建扩展了AbstractFactory的实体类,生成基于指定信息的实体类对象
class ShapeFactory(AbstractFactory):
    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
    def getColor(self,colorType):
        return None
class ColorFactory(AbstractFactory):
    def getShape(self,shapeType):
        return None
    def getColor(self,colorType):
        if colorType==None:
            return None
        if colorType=="Red":
            return Red()
        elif colorType=="Green":
            return Green()
        elif colorType=="Blue":
            return Blue()
        return None
#5.创建一个工厂创造器,通过传递形状或颜色信息来获取工厂
class FactoryProducer:
    def __init__(self,choice):
        self.choice=choice
    def getFactory(self):
        if self.choice=="shape":
            return ShapeFactory()
        elif self.choice=="color":
            return ColorFactory()
        return None
        
#6.使用 FactoryProducer 来获取 AbstractFactory,通过传递类型信息来获取实体类的对象。
shapeFactory = FactoryProducer("shape").getFactory()
shape1=shapeFactory.getShape("Rectangle")
shape1.draw()
shape2=shapeFactory.getShape("Square")
shape2.draw()
shape3=shapeFactory.getShape("Circle")
shape3.draw()


colorFactory = FactoryProducer("color").getFactory()
color1=colorFactory.getColor("Red")
color1.fill()
color2=colorFactory.getColor("Green")
color2.fill()
color3=colorFactory.getColor("Blue")
color3.fill()

    
        

结果:

补充:抽象工厂模式是在工厂方法模式上的进一步扩展。在工厂方法设计模式的基础上,构建一个抽象工厂类,在该抽象类的实现类中(工厂生产类)调用不同类别的工厂,进而通过该工厂调用不同的方法。

参考:

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

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

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