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1. 认识工厂类相关模式

• 认识工厂类相关模式

• 1 工厂类相关模式含义工厂方法模式（英语：Factory method pattern）是一种实现了“工厂”概念的面向对象设计模式。就像其他创建型模式一样，它也是处理在不指定对象具体类型的情况下创建对象的问题。工厂方法模式的实质是“定义一个创建对象的接口，但让实现这个接口的类来决定实例化哪个类。工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行。”[1]创建一个对象常常需要复杂的过程，所以不适合包含在一个复合对象中。创建对象可能会导致大量的重复代码，可能会需要复合对象访问不到的信息，也可能提供不了足够级别的抽象，还可能并不是复合对象概念的一部分。工厂方法模式通过定义一个单独的创建对象的方法来解决这些问题。由子类实现这个方法来创建具体类型的对象。
  对象创建中的有些过程包括决定创建哪个对象、管理对象的生命周期，以及管理特定对象的创建和销毁的概念。
• 2 工厂类相关模式优点工厂模式、抽象工厂模式的优点：
  1、工厂模式巨有非常好的封装性，代码结构清晰；在抽象工厂模式中，其结构还可以随着需要进行更深或者更浅的抽象层级调整，非常灵活；
  2、屏蔽产品类，使产品的被使用业务场景和产品的功能细节可以分而开发进行，是比较典型的解耦框架。
• 3 工厂类相关模式缺点工厂模式、抽象工厂模式的缺点：
  1、工厂模式相对于直接生成实例过程要复杂一些，所以，在小项目中，可以不使用工厂模式；
  2、抽象工厂模式中，产品类的扩展比较麻烦。毕竟，每一个工厂对应每一类产品，产品扩展，就意味着相应的抽象工厂也要扩展。
• 4 工厂类相关模式应用工厂模式、抽象工厂模式的使用场景：
  1、当系统实例要求比较灵活和可扩展时，可以考虑工厂模式或者抽象工厂模式实现。比如，
  在通信系统中，高层通信协议会很多样化，同时，上层协议依赖于下层协议，那么就可以对应建立对应层级的抽象工厂，根据不同的“产品需求”去生产定制的实例。

2. Python实现工厂类相关模式

• Python实现工厂类相关模式

• 1 实例分析

Python实现工厂类相关模式

2.1 实例分析

工厂类相关的模式在Python里面没有特别的实现方法，我们就直接用案例来分析。

2.1.1 背景要求

假设我们现在需要开发一个快餐点餐系统，想必大家一定见过类似于麦当劳自助点餐台一类的点餐系统吧。在一个大的触摸显示屏上，有三类可以选择的上餐品：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。下面，我们用今天的主角--工厂模式--来生成这些食物的逻辑主体。

2.1.2 主餐的生成（仅以两种汉堡为例）

@dataclass
class Burger:
    name: str = ""
    price: float = 0.0

    def getPrice(self) -> float:
        return self.price

    def setPrice(self, price) -> NoReturn:
        self.price = price

    def getName(self) -> str:
        return self.name


@dataclass
class cheeseBurger(Burger):
    name = "cheese burger"
    price = 10.0


@dataclass
class spicyChickenBurger(Burger):
    name = "spicy chicken burger"
    price = 15.0

2.1.3 小食生成

@dataclass
class Snack:
    name: str = ""
    price: float = 0.0
    type: str = "SNACK"

    def getPrice(self) -> float:
        return self.price

    def setPrice(self, price) -> NoReturn:
        self.price = price

    def getName(self) -> str:
        return self.name


@dataclass
class chips(Snack):
    name = "chips"
    price = 6.0


@dataclass
class chickenWings(Snack):
    name = "chicken wings"
    price = 12.0

2.1.4 饮料生成

@dataclass
class Beverage:
    name: str = ""
    price: float = 0.0
    type: str = "BEVERAGE"

    def getPrice(self) -> float:
        return self.price

    def setPrice(self, price) -> NoReturn:
        self.price = price

    def getName(self) -> str:
        return self.name


@dataclass
class coke(Beverage):
    name = "coke"
    price = 4.0


@dataclass
class milk(Beverage):
    name = "milk"
    price = 5.0

2.1.5 实现工厂类

以上的Burger，Snack，Beverage，都可以认为是该快餐店的产品，由于只提供了抽象方法，我们把它们叫抽象产品类，而cheese burger等6个由抽象产品类衍生出的子类，叫作具体产品类。
接下来，“工厂”就要出现了。

@dataclass
class foodFactory:
    type: str = ""

    def createFood(self, foodClass) -> ClassVar:
        print(self.type, " factory produce a instance.")
        foodIns = foodClass()
        return foodIns


@dataclass
class burgerFactory(foodFactory):
    type = "BURGER"


@dataclass
class snackFactory(foodFactory):
    type = "SNACK"


@dataclass
class beverageFactory(foodFactory):
    type = "BEVERAGE"

2.1.6 开始生产

同样，foodFactory为抽象的工厂类，而burgerFactory，snackFactory，beverageFactory为具体的工厂类。
在业务场景中，工厂模式是如何“生产”产品的呢？

if  __name__=="__main__":
    burger_factory=burgerFactory()
    snack_factorry=snackFactory()
    beverage_factory=beverageFactory()
    cheese_burger=burger_factory.createFood(cheeseBurger)
    print cheese_burger.getName(),cheese_burger.getPrice()
    chicken_wings=snack_factorry.createFood(chickenWings)
    print chicken_wings.getName(),chicken_wings.getPrice()
    coke_drink=beverage_factory.createFood(coke)
    print coke_drink.getName(),coke_drink.getPrice()
#output
BURGER  factory produce a instance.
cheese burger 10.0
SNACK  factory produce a instance.
chicken wings 12.0
BEVERAGE  factory produce a instance.
coke 4.0

3. 总结

• 总结

总结

工厂模式也分为简单工厂模式和抽象工厂模式，像下面这样

class simpleFoodFactory:
    @classmethod
    def createFood(cls,foodClass):
        print "Simple factory produce a instance."
        foodIns = foodClass()
        return foodIns

在场景中写成如下形式：spicy_chicken_burger=simpleFoodFactory.createFood(spicyChickenBurger)这样，省去了将工厂实例化的过程。这种模式就叫做简单工厂模式。
还是在上述例子中，createFood方法中必须传入foodClass才可以指定生成的food实例种类，如果，将每一个细致的产品都建立对应的工厂（如cheeseBurger建立对应一个cheeseBurgerFactory），这样，生成食物时，foodClass也不必指定。事实上，此时，burgerFactory就是具体食物工厂的一层抽象。这种模式，就是抽象工厂模式。