python之工厂设计模式

一、简介

工厂设计模式的优点：

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松耦合，即对象的创建可以独立于类的实现 客户端无需了解创建对象的类，但是照样可以使用它来创建对象。它只需要知道需要传递的接口、方法和参数，就能够创建所需类型的对象了 可用轻松地在工厂中添加其他类来创建其他类型的对象，而这无需更改客户端代码。最简单的情况下，客户端只需要传递另一个参数就可以了 工厂还可以重用现有对象。但是客户端直接创建对象的话，总是创建一个新的对象

工厂设计模式3中变体：

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简单工厂模式：允许接口创建对象，但不会暴露对象的创建逻辑 工厂方法模式：允许接口创建对象，但使用哪个类来创建对象，则交由子类决定 抽象工厂模式：抽象工厂是一个能创建一系列相关的对象二无需指定/公开其具体的接口。该模式能够提供其他工厂的对象，在其内部创建其他对象

二、简单工厂模式

简单工厂模式包含如下角色：　　

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Factory：工厂角色   CarFactory Product：抽象产品角色     CarStore ConcreateProduct：具体产品角色  YilanteCar/SounataCar ...

模式分析：

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将对象的创建和对象本身业务处理分离可以降低系统的耦合度，使得两者修改起来都相对容易。 在调用工厂类的工厂方法时，由于工厂方法可以是静态方法，使用起来很方便，可通过类名直接调用，而且只需要传入一个简单的参数即可，在实际开发中，还可以在调用时将所传入的参数保存在XML等格式的配置文件中，修改参数时无须修改任何源代码。 简单工厂模式最大的问题在于工厂类的职责相对过重，增加新的产品需要修改工厂类的判断逻辑，这一点与开闭原则是相违背的。

简单工厂模式的优点　　

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工厂类含有必要的判断逻辑，可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例，客户端可以免除直接创建产品对象的责任，而仅仅“消费”产品；简单工厂模式通过这种做法实现了对责任的分割，它提供了专门的工厂类用于创建对象。 客户端无须知道所创建的具体产品类的类名，只需要知道具体产品类所对应的参数即可，对于一些复杂的类名，通过简单工厂模式可以减少使用者的记忆量。 通过引入配置文件，可以在不修改任何客户端代码的情况下更换和增加新的具体产品类，在一定程度上提高了系统的灵活性。

简单工厂模式的缺点　　

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由于工厂类集中了所有产品创建逻辑，一旦不能正常工作，整个系统都要受到影响。 使用简单工厂模式将会增加系统中类的个数，在一定程序上增加了系统的复杂度和理解难度。 系统扩展困难，一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，有可能造成工厂逻辑过于复杂，不利于系统的扩展和维护。 简单工厂模式如果使用了静态工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构

模式适用环境

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1 2	工厂类负责创建的对象比较少：由于创建的对象较少，不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂。 客户端只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象不关心：客户端既不需要关心创建细节，甚至连类名都不需要记住，只需要知道类型所对应的参数。

总结：

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简单工厂模式的要点在于：当你需要什么，只需要传入一个正确的参数，就可以获取你所需要的对象，而无须知道其创建细节。 简单工厂模式最大的优点在于实现对象的创建和对象的使用分离，将对象的创建交给专门的工厂类负责，但是其最大的缺点在于工厂类不够灵活，增加新的具体产品需要修改工厂类的判断逻辑代码，而且产品较多时，工厂方法代码将会非常复杂。 简单工厂模式适用情况包括：工厂类负责创建的对象比较少；客户端只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象不关心。

三、工厂模式　　

工厂模式定义：

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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，这样做的目的是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。 工厂方法模式能够封装具体类型的实例化，抽象的 Creator 提供了一个创建对象的工厂方法。在抽象的 Creator 中，任何其他实现的方法，都可能使用到这个方法所制造出来的产品，但只有子类真正实现这个工厂方法并创建产品。 子类创建出具体产品。 创建者类不需要知道实际创建的产品是哪一个，选择了使用了哪个子类，自然也就决定了实际创建的产品是什么。

 工厂方法模式优点：

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工厂方法集中的在一个地方创建对象，使对象的跟踪变得更容易。 工厂方法模式可以帮助我们将产品的实现从使用中解耦。如果增加产品或者改变产品的实现，Creator 并不会收到影响。 使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时，无须修改抽象工厂和抽象产品提供的接口，无须修改客户端，也无须修改其他的具体工厂和具体产品，而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了。这样，系统的可扩展性也就变得非常好，完全符合“开闭原则”。

简单工厂和工厂方法之间的差异：

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1	简单工厂把全部的事情在一个地方处理完了（CarFactory），而工厂方法是创建了一个框架，让子类去决定如何实现。比如在工厂方法中，order() 方法提供了一般的框架用来创建 car，order() 方法依赖工厂方法创建具体类，并制造出实际的 car。而制造什么样的 car 是通过继承 CarStore来实现的。 但 简单工厂 只是把对象封装起来，并不具备工厂方法的弹性。

四、抽象工厂模式

抽象工厂模式与工厂模式与简单工厂模式的关系：　

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1	当抽象工厂模式中每一个具体工厂类只创建一个产品对象（工厂只造枪），也就是只存在一个产品等级结构时，抽象工厂模式退化成工厂方法模式；当工厂方法模式中抽象工厂与具体工厂合并，提供一个统一的工厂（只有步枪工厂）来创建产品对象，并将创建对象的工厂方法设计为静态方法时，工厂方法模式退化成简单工厂模式。

抽象工厂的优缺点：

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客户并不需要知道什么被创建。由于这种隔离，更换一个具体工厂就变得相对容易。 所有的具体工厂都实现了抽象工厂中定义的那些公共接口，因此只需改变具体工厂的实例，就可以在某种程度上改变整个软件系统的行为。   另外，应用抽象工厂模式可以实现高内聚低耦合的设计目的，因此抽象工厂模式得到了广泛的应用。 当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能够保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。这对一些需要根据当前环境来决定其行为的软件系统来说，是一种非常实用的设计模式。 增加新的具体工厂和产品族很方便，无须修改已有系统，符合“开闭原则”。

缺点：

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1	在添加新的产品对象比较困难，因为要对所有的工厂都添加类似产品 开闭原则的倾斜性（增加新的工厂和产品族容易，增加新的产品等级结构麻烦）。

参考链接：https://xionchen.github.io/2017/02/25/python-patterns_01/