抽象工厂模式

抽象工厂模式结构

抽象工厂模式是对象的创建模式，它是工厂方法模式的进一步推广。

　　假设一个子系统需要一些产品对象，而这些产品又属于一个以上的产品等级结构。那么为了将消费这些产品对象的责任和创建这些产品对象的责任分割开来，可以引进抽象工厂模式。这样的话，消费产品的一方不需要直接参与产品的创建工作，而只需要向一个公用的工厂接口请求所需要的产品。

　　通过使用抽象工厂模式，可以处理具有相同（或者相似）等级结构中的多个产品族中的产品对象的创建问题。如下图所示：

 

由于这两个产品族的等级结构相同，因此使用同一个工厂族也可以处理这两个产品族的创建问题，这就是抽象工厂模式。

根据产品角色的结构图，就不难给出工厂角色的结构设计图。

 

 可以看出，每一个工厂角色都有两个工厂方法，分别负责创建分属不同产品等级结构的产品对象。

 

 抽象工厂的功能是为一系列相关对象或相互依赖的对象创建一个接口。一定要注意，这个接口内的方法不是任意堆砌的，而是一系列相关或相互依赖的方法。比如上面例子中的主板和CPU，都是为了组装一台电脑的相关对象。不同的装机方案，代表一种具体的电脑系列。

 

 

在什么情况下应当使用抽象工厂模式

　　1.一个系统不应当依赖于产品类实例如何被创建、组合和表达的细节，这对于所有形态的工厂模式都是重要的。

　　2.这个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。

　　3.同属于同一个产品族的产品是在一起使用的，这一约束必须在系统的设计中体现出来。（比如：Intel主板必须使用Intel CPU、Intel芯片组）

　　4.系统提供一个产品类的库，所有的产品以同样的接口出现，从而使客户端不依赖于实现。

抽象工厂模式的起源

　　抽象工厂模式的起源或者最早的应用，是用于创建分属于不同操作系统的视窗构建。比如：命令按键（Button）与文字框（Text)都是视窗构建，在UNIX操作系统的视窗环境和Windows操作系统的视窗环境中，这两个构建有不同的本地实现，它们的细节有所不同。

　　在每一个操作系统中，都有一个视窗构建组成的构建家族。在这里就是Button和Text组成的产品族。而每一个视窗构件都构成自己的等级结构，由一个抽象角色给出抽象的功能描述，而由具体子类给出不同操作系统下的具体实现。

 

抽象工厂模式的优点

• 分离接口和实现

　　客户端使用抽象工厂来创建需要的对象，而客户端根本就不知道具体的实现是谁，客户端只是面向产品的接口编程而已。也就是说，客户端从具体的产品实现中解耦。

• 使切换产品族变得容易

　　因为一个具体的工厂实现代表的是一个产品族，比如上面例子的从Intel系列到AMD系列只需要切换一下具体工厂。

抽象工厂模式的缺点

• 不太容易扩展新的产品

　　如果需要给整个产品族添加一个新的产品，那么就需要修改抽象工厂，这样就会导致修改所有的工厂实现类。

 

class AbstractFactory(object):
    """
    工厂类
    """
    computer_name = ''
    def createCpu(self):
        pass
    def createMainboard(self):
        pass
 
 
class IntelFactory(AbstractFactory):
    computer_name = 'Intel I7-series computer '
    def createCpu(self):
        return IntelCpu('I7-6500')
 
    def createMainboard(self):
        return IntelMainBoard('Intel-6000')
 
class AmdFactory(AbstractFactory):
    computer_name = 'Amd 4 computer '
 
    def createCpu(self):
        return AmdCpu('amd444')
 
    def createMainboard(self):
        return AmdMainBoard('AMD-4000')
 
 
class AbstractCpu(object):
    """
    抽象类
    """
    series_name = ''
    instructions = ''
    arch=''
 
class IntelCpu(AbstractCpu):
    def __init__(self,series):
        self.series_name = series
 
class AmdCpu(AbstractCpu):
    def __init__(self,series):
        self.series_name = series
 
 
class AbstractMainboard(object):
    series_name = ''
 
class IntelMainBoard(AbstractMainboard):
    def __init__(self,series):
        self.series_name = series
 
class AmdMainBoard(AbstractMainboard):
    def __init__(self,series):
        self.series_name = series
 
 
 
class ComputerEngineer(object):
 
    def makeComputer(self,computer_obj):
 
        self.prepareHardwares(computer_obj)
 
    def prepareHardwares(self,computer_obj):
        self.cpu = computer_obj.createCpu()
        self.mainboard = computer_obj.createMainboard()
 
        info = '''------- computer [%s] info:cpu: %s mainboard: %s
 
        -------- End --------
        '''% (computer_obj.computer_name,self.cpu.series_name,self.mainboard.series_name)
        print(info)
if __name__ == "__main__":
    engineer = ComputerEngineer()
 
    # computer_factory = IntelFactory()
    # engineer.makeComputer(computer_factory)
 
    computer_factory2 = AmdFactory()
    engineer.makeComputer(computer_factory2)

 例子2