Python与设计模式--抽象工厂模式

Python与设计模式–抽象工厂模式

一、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。

首先,来看主餐的生成(仅以两种汉堡为例)。

class Burger():name=""price=0.0def getPrice(self):return self.pricedef setPrice(self,price):self.price=pricedef getName(self):return self.name
class cheeseBurger(Burger):def __init__(self):self.name="cheese burger"self.price=10.0
class spicyChickenBurger(Burger):def __init__(self):self.name="spicy chicken burger"self.price=15.0

其次,是小食。(内容基本一致)

class Snack():name = ""price = 0.0type = "SNACK"def getPrice(self):return self.pricedef setPrice(self, price):self.price = pricedef getName(self):return self.nameclass chips(Snack):def __init__(self):self.name = "chips"self.price = 6.0class chickenWings(Snack):def __init__(self):self.name = "chicken wings"self.price = 12.0
class Beverage():name = ""price = 0.0type = "BEVERAGE"def getPrice(self):return self.pricedef setPrice(self, price):self.price = pricedef getName(self):return self.nameclass coke(Beverage):def __init__(self):self.name = "coke"self.price = 4.0class milk(Beverage):def __init__(self):self.name = "milk"self.price = 5.0

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。

class foodFactory():type=""def createFood(self,foodClass):print self.type," factory produce a instance."foodIns=foodClass()return foodIns
class burgerFactory(foodFactory):def __init__(self):self.type="BURGER"
class snackFactory(foodFactory):def __init__(self):self.type="SNACK"
class beverageFactory(foodFactory):def __init__(self):self.type="BEVERAGE"

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()

可见,业务中先生成了工厂,然后用工厂中的createFood方法和对应的参数直接生成产品实例。
打印结果如下:
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

二、工厂模式、简单工厂模式、抽象工厂模式

工厂模式的定义如下:定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。其通用类图如下。其产品类定义产品的公共属性和接口,工厂类定义产品实例化的“方式”。

在上述例子中,工厂在使用前必须实例化。如果,把工厂加个类方法,写成如下形式:

class simpleFoodFactory():@classmethoddef 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。

三、工厂模式的优点和应用

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。

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。

四、工厂类模式的不足

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

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