python抽象工厂模式-猿码集

1. 什么是抽象工厂模式

抽象工厂模式是一种创建型设计模式，该模式提供一个接口，用于创建家族相关或依赖对象的工厂，而无需明确指定它们的类。即抽象工厂是针对一类产品族，而不是针对某一类产品。

2. 抽象工厂模式的结构

抽象工厂模式包含以下几个角色：

2.1. 抽象工厂（AbstractFactory）

提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。

2.2. 具体工厂（ConcreteFactory）

实现抽象工厂接口，具体工厂负责创建一组具有相同主题的产品。

2.3. 抽象产品（AbstractProduct）

为一类产品对象声明接口，通常是由抽象类或接口来实现。

2.4. 具体产品（ConcreteProduct）

定义一个将被具体工厂创建的产品对象。它实现了抽象产品接口。

下面是抽象工厂模式的结构图：

from abc import ABC, abstractmethod
class AbstractFactory(ABC):
    @abstractmethod
    def create_product_a(self):
        pass
    @abstractmethod
    def create_product_b(self):
        pass
class ConcreteFactory1(AbstractFactory):
    def create_product_a(self):
        return ConcreteProductA1()
    def create_product_b(self):
        return ConcreteProductB1()
class ConcreteFactory2(AbstractFactory):
    def create_product_a(self):
        return ConcreteProductA2()
    def create_product_b(self):
        return ConcreteProductB2()
class AbstractProductA(ABC):
    @abstractmethod
    def product_a_method(self):
        pass
class ConcreteProductA1(AbstractProductA):
    def product_a_method(self):
        return "Product A1 method called"
class ConcreteProductA2(AbstractProductA):
    def product_a_method(self):
        return "Product A2 method called"
class AbstractProductB(ABC):
    @abstractmethod
    def product_b_method(self):
        pass
class ConcreteProductB1(AbstractProductB):
    def product_b_method(self):
        return "Product B1 method called"
class ConcreteProductB2(AbstractProductB):
    def product_b_method(self):
        return "Product B2 method called"

3. 抽象工厂模式的应用场景

抽象工厂模式主要解决接口选择的问题，当一个类不知道它所必须创建的对象的类时，它可以使用工厂方法来代替直接创建对象。工厂方法让子类决定该创建什么对象。通常在以下情况下使用抽象工厂模式：

3.1. 系统的产品有多个系列

例如电子产品中的笔记本电脑和手机这两类产品，都有不同的系列，可以采用抽象工厂模式来生产这些系列产品。

3.2. 不希望客户端与工厂和产品的实现类耦合

当添加新产品时，客户端代码不需要进行修改，只需要添加产品工厂的实现类。

4. 抽象工厂模式的优缺点

4.1. 优点：

抽象工厂将客户端与类的实现分离开来，客户端通过它们的抽象接口操纵实际的具体实现类，使客户端代码从具体实现类中解耦。

给客户端提供了一些列的产品，让客户端能够选择他们需要的产品，而无需关心产品是如何实现的。

当增加一个新产品族时，无需修改代码，只需要增加一个具体工厂即可。

4.2. 缺点：

增加产品族变得困难。

当新增一个产品时，需要修改所有的具体工厂。

5. 抽象工厂模式 VS 工厂方法模式

很多人会把抽象工厂模式和工厂方法模式混淆，它们确实非常相似。它们都是为了解决对象创建问题的，但是它们之间还是有以下的区别：

工厂方法模式针对单一产品（即具体的抽象产品类），而抽象工厂模式针对的是一类产品（即抽象的产品类）。

工厂方法模式只需要一个工厂类，而抽象工厂模式需要多个工厂类。

工厂方法模式通过子类化实现工厂，而抽象工厂模式则是使用一个工厂类来创建相关产品的系列。

6. 结语

抽象工厂模式是一种非常优秀的创建型设计模式，用于创建一系列相关或相互依赖的对象。客户端使用抽象接口而不是具体类来操纵实际的具体实现类，从而减少了客户端与实现类之间的耦合。但是，在实际使用中需要考虑新增产品族变得困难的问题，还需要指出的是抽象工厂模式不适合日常开发中的所有场景，需要在具体的场景下进行权衡。

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