Python 实现设计模式之工厂模式

1. 介绍

工厂模式是一种提供创建对象的接口，但是具体的对象创建逻辑是在工厂类中实现的设计模式。它可以将对象的创建与使用代码分离开来，遵循“开闭原则”，即对扩展开放，对修改关闭。

在Python中，工厂模式通常由一个抽象工厂类和多个具体工厂类组成。每个具体工厂类负责创建不同的对象，而抽象工厂类定义了创建对象的接口。

2. 示例

2.1 定义抽象工厂类

首先，我们需要定义一个抽象工厂类，它包含一个抽象方法用于创建对象。

from abc import ABC, abstractmethod

class AbstractFactory(ABC):
    @abstractmethod
    def create_object(self):
        pass

2.2 定义具体工厂类

接下来，我们可以定义多个具体工厂类，它们分别实现了抽象工厂类中的抽象方法，用于创建不同类型的对象。

class ConcreteFactoryA(AbstractFactory):

    def create_object(self):
        return ConcreteObjectA()
class ConcreteFactoryB(AbstractFactory):
    def create_object(self):
        return ConcreteObjectB()

2.3 定义具体对象类

然后，我们可以定义多个具体对象类，它们分别实现了相应工厂类中的方法，用于实际创建对象。

class ConcreteObjectA:

    def __init__(self):
        self.name = "Object A"
        
    def operation(self):
        return "Operation of Object A"
class ConcreteObjectB:
    def __init__(self):
        self.name = "Object B"
        
    def operation(self):
        return "Operation of Object B"

2.4 使用工厂模式

最后，我们可以使用工厂模式创建对象。根据不同的条件选择不同的具体工厂类，然后通过具体工厂类创建相应的对象。

def create_object(factory):

    obj = factory.create_object()
    return obj
factory_a = ConcreteFactoryA()
obj_a = create_object(factory_a)
print(obj_a.name)
print(obj_a.operation())
factory_b = ConcreteFactoryB()
obj_b = create_object(factory_b)
print(obj_b.name)
print(obj_b.operation())

运行以上代码，输出结果如下：

Object A

Operation of Object A
Object B
Operation of Object B

3. 总结

工厂模式是一种实现对象创建和使用分离的设计模式。通过定义抽象工厂类和具体工厂类，可以实现扩展性强的代码结构。使用工厂模式，可以将对象创建的细节封装在具体工厂类中，客户端只需通过抽象工厂类创建对象即可。

在本文中，我们介绍了工厂模式的基本概念，并给出了一个简单的示例。通过这个示例，我们可以更好地理解工厂模式的实现原理和使用方法。