工厂方法模式【Python篇】

前言

在《设计模式》一书中工厂模式提到了：

• 工厂方法模式（Factory Method）
• 抽象工厂模式 （Abstract Factory）

但是在实际过程中还有一种工厂模式经常被使用，那就是 简单工厂模式（Simple Factory）。有一种常见的分类的方法：根据产品是由具体产品还是具体工厂可以分为 工厂方法模式 和 简单工厂模式；根据工厂的抽象程度可以分为 工厂方法模式 和 抽象工厂模式。接下来会通过例子对比简单工厂模式和工厂方法模式。

工厂意图

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。Factory Method 使一个类的实例化延迟到其子类。

别名

虚构造器（Virtual Constructor）

案例

第一阶段

小李开了一个代工厂，专门帮各大厂商生产手机，一开始只有小米找他生产小米手机(MiPhone)，后来质量过硬，声名远播，苹果公司也找上门了，准备让他生产苹果手机，生意来了，小李小手一挥，停工几个月，加了一个生产线专门生成苹果手机(Iphone)。于是乎，现在一个工厂有两个生产线。

第一阶段 UML 图

让我们借助 UML 图直观了解一下工厂现在的样子。

第一阶段代码

通过代码去实现这个逻辑

from abc import ABC, abstractmethod

# 生产线
class ProductLine(ABC):
    
    @abstractmethod
    def make(self):
        pass

# 苹果生产线
class Apple(ProductLine):
    
    def make(self):
        print("make apple")

# 小米生产线
class XiaoMi(ProductLine):
    
    def make(self):
        print("make xiaomi")


class Factory:

    def product_phone(self, mobile_type):
        if mobile_type == 'apple':
            return Apple()
        else:
            return XiaoMi()


if __name__ == '__main__':
    factory = Factory()
    factory.product_phone('apple').make()
    factory.product_phone('xiaomi').make()

看一下运行结果：

make apple
make xiaomi

第二阶段

随着第一阶段的订单完成，现在越来越多的手机厂商来找小李来生产手机，问题来了，生产线改造需要导致整个工厂停工一段时间，每次停工对工厂来说都是巨大的损失。那么该怎么解决问题呢？一个工厂似乎不够用了，那么该怎么解决呢？ 把所有的生产线独立出来到单独的工厂，这样子需要生产新的手机只需要新增新的工厂就好了，不会影响其他的手机的生产。

第二阶段 UML 图

同样让我们借助 UML 图了解一下这个阶段工厂的样子吧。

第二阶段代码

同样让我们借助代码去实现这一阶段的逻辑

from abc import ABC, abstractmethod

# 抽象工厂
class AbastractFactory(ABC):
    
    @abstractmethod
    def product_phone(self):
        pass

# 苹果工厂
class AppleFactory(AbastractFactory):
    
    def product_phone(self):
        return Apple().make()

# 小米工厂
class XiaomiFactory(AbastractFactory):
    
    def product_phone(self):
        return XiaoMi().make()
 

# 生产线
class ProductLine(ABC):
   	
    @abstractmethod
    def make(self):
        pass

# 苹果生产线
class Apple(ProductLine):
    
    def make(self):
        print("make apple")

# 小米生产线
class XiaoMi(ProductLine):
    
    def make(self):
        print("make xiaomi")

def client_product(factory:AbastractFactory):
    return factory

if __name__ == '__main__':
    xiaomi = client_product(XiaomiFactory())
    xiaomi.product_phone()
    apple = client_product(AppleFactory())
    apple.product_phone()

看一下运行结果：

make xiaomi
make apple

总结

上面的案例中的俩个阶段分别对应了两个设计模式，分别是：**简单工厂模式 **和 工厂方法模式。通过案例和对比，我们不难发现它们的的优缺点。

简单工厂模式优缺点

• 优点：客户端与产品的创建分离，客户端不需要知道产品创建的逻辑，只需要消费该产品即可。
• 缺点：工厂类集成了所有产品的创建逻辑，当工厂类出现问题，所有产品都会出现问题；还有当新增加产品都会修改工厂类，违背开闭原则
  

工厂方法模式优缺点

• 优点：更符合开闭原则，增加一个产品类，则只需要实现其他具体的产品类和具体的工厂类即可；符合单一职责原则，每个工厂只负责生产对应的产品
• 缺点：增加一个产品，就需要实现对应的具体工厂类和具体产品类；每个产品需要有对应的具体工厂和具体产品类

参考

简单工厂模式、工厂方法模式与抽象工厂模式总结
Factory: Encapsulating Object Creation
设计模式之工厂模式（factory pattern）