5.设计模式之三：工厂方法模式【建立型模式】

在现实生活中社会分工愈来愈细，愈来愈专业化。各类产品有专门的工厂生产，完全告别了自给自足的小农经济时代，这大大缩短了产品的生产周期，提升了生产效率。

一样，在软件开发中可否作到软件对象的生产和使用相分离呢？

定义与特色

工厂方法（FactoryMethod）模式的定义：定义一个建立产品对象的工厂接口，将产品对象的实际建立工做推迟到具体子工厂类当中。

这知足建立型模式中所要求的“建立与使用相分离”的特色。

咱们把被建立的对象称为“产品”，把建立产品的对象称为“工厂”。

若是要建立的产品很少，只要一个工厂类就能够完成，这种模式叫“简单工厂模式”，它不属于 GoF 的 23 种经典设计模式，它的缺点是增长新产品时会违背“开闭原则”。

本节介绍的“工厂方法模式”是对简单工厂模式的进一步抽象化，其好处是可使系统在不修改原来代码的状况下引进新的产品，即知足开闭原则。

工厂方法模式的主要优势有：

• 用户只须要知道具体工厂的名称就可获得所要的产品，无须知道产品的具体建立过程；
• 在系统增长新的产品时只须要添加具体产品类和对应的具体工厂类，无须对原工厂进行任何修改，知足开闭原则；

结构与实现

工厂方法模式由抽象工厂、具体工厂、抽象产品和具体产品4个要素构成。

模式的结构

工厂方法模式的主要角色以下。

1. 抽象工厂（Abstract Factory）：提供了建立产品的接口，调用者经过它访问具体工厂的工厂方法 newProduct() 来建立产品。
2. 具体工厂（ConcreteFactory）：主要是实现抽象工厂中的抽象方法，完成具体产品的建立。
3. 抽象产品（Product）：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能。
4. 具体产品（ConcreteProduct）：实现了抽象产品角色所定义的接口，由具体工厂来建立，它同具体工厂之间一一对应。

class AbstractFactory(object):
    '''抽象工厂接口'''
    def new_product(self):
        '''
        提供了建立产品的接口，调用者经过它访问具体工厂的工厂方法 newProduct() 来建立产品。
        :return: AbstractProduct
        '''
        pass

class ConcreteFactory1(AbstractFactory):
    def new_product(self):
        print("具体工厂1 --> 具体产品1")
        return ConcreteProduct1()

class ConcreteFactory2(AbstractFactory):
    def new_product(self):
        print("具体工厂2 --> 具体产品2")
        return ConcreteProduct2()

class AbstractProduct(object):
    '''抽象产品接口'''
    def show(self):
        '''
        定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能。
        :return: void
        '''
        pass

class ConcreteProduct1(AbstractProduct):
    def show(self):
        print("具体产品1 被生产")

class ConcreteProduct2(AbstractProduct):
    def show(self):
        print("具体产品2 被生产")

if __name__ == '__main__':
    cf1 = ConcreteFactory1()
    cf2 = ConcreteFactory2()
    cp1 = cf1.new_product()
    cp2 = cf2.new_product()
    cp1.show()
    cp2.show()

具体工厂1 --> 具体产品1
具体工厂2 --> 具体产品2
具体产品1 被生产
具体产品2 被生产

应用场景

工厂方法模式一般适用于如下场景。

• 客户只知道建立产品的工厂名，而不知道具体的产品名。如 TCL 电视工厂、海信电视工厂等。
• 建立对象的任务由多个具体子工厂中的某一个完成，而抽象工厂只提供建立产品的接口。
• 客户不关心建立产品的细节，只关心产品的品牌。

模式的扩展

当须要生成的产品很少且不会增长，一个具体工厂类就能够完成任务时，可删除抽象工厂类。这时工厂方法模式将退化到简单工厂模式，其结构图如图所示。

class Payment(object):
    '''抽象产品'''
    def pay(self):
        pass

class Alipay(Payment):
    def pay(self):
        print('Alipay paid the money!')

class WXpay(Payment):
    def pay(self):
        print("WXpay paid the money!")

class PayMethod(object):
    def create_payment(self, pay_method):
        if pay_method == 'alipay':
            return Alipay()

        if pay_method == 'wxpay':
            return WXpay()

if __name__ == '__main__':
    pm1 = PayMethod()
    alipay = pm1.create_payment('alipay')
    alipay.pay()
    wxpay = pm1.create_payment('wxpay')
    wxpay.pay()

Alipay paid the money!
WXpay paid the money!