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工厂方法模式

工厂方法模式

工厂方法模式（Factory Method Pattern）是一种创建型设计模式，它定义了一个创建对象的接口，但由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。

工厂方法模式的特点

  1. 定义创建对象的接口：客户端使用接口创建对象，而无需知道具体的类。
  2. 子类决定实例化的具体类：通过子类的实现，决定实例化哪个具体类。
  3. 松耦合：将对象的创建与使用分离，提高代码的灵活性和可维护性。

工厂方法模式的结构

  1. 产品（Product）：定义了工厂方法所创建对象的接口。
  2. 具体产品（ConcreteProduct）：实现了产品接口。
  3. 工厂（Creator）：声明了返回产品对象的工厂方法。
  4. 具体工厂（ConcreteCreator）：实现了工厂方法，返回具体产品实例。

工厂方法模式的Python实现

以下是工厂方法模式在Python中的一个实现示例：

1. 定义产品接口和具体产品类

from abc import ABC, abstractmethod

# 产品接口
class Product(ABC):
    @abstractmethod
    def operation(self) -> str:
        pass

# 具体产品A
class ConcreteProductA(Product):
    def operation(self) -> str:
        return "Result of ConcreteProductA"

# 具体产品B
class ConcreteProductB(Product):
    def operation(self) -> str:
        return "Result of ConcreteProductB"

2. 定义工厂接口和具体工厂类

# 工厂接口
class Creator(ABC):
    @abstractmethod
    def factory_method(self) -> Product:
        pass

    def some_operation(self) -> str:
        product = self.factory_method()
        result = f"Creator: The same creator's code has just worked with {product.operation()}"
        return result

# 具体工厂A
class ConcreteCreatorA(Creator):
    def factory_method(self) -> Product:
        return ConcreteProductA()

# 具体工厂B
class ConcreteCreatorB(Creator):
    def factory_method(self) -> Product:
        return ConcreteProductB()

3. 客户端代码

def client_code(creator: Creator) -> None:
    print(f"Client: I'm not aware of the creator's class, but it still works.\n"
          f"{creator.some_operation()}")

if __name__ == "__main__":
    print("App: Launched with ConcreteCreatorA.")
    client_code(ConcreteCreatorA())
    print("\n")

    print("App: Launched with ConcreteCreatorB.")
    client_code(ConcreteCreatorB())

运行结果

App: Launched with ConcreteCreatorA.
Client: I'm not aware of the creator's class, but it still works.
Creator: The same creator's code has just worked with Result of ConcreteProductA


App: Launched with ConcreteCreatorB.
Client: I'm not aware of the creator's class, but it still works.
Creator: The same creator's code has just worked with Result of ConcreteProductB

说明

  1. 产品接口（Product）：定义了具体产品所需的接口（operation 方法）。
  2. 具体产品（ConcreteProductA 和 ConcreteProductB）：实现了产品接口，提供具体产品的实现。
  3. 工厂接口（Creator）：声明了工厂方法（factory_method），并实现了一些依赖产品对象的操作（some_operation）。
  4. 具体工厂（ConcreteCreatorA 和 ConcreteCreatorB）：实现了工厂方法，实例化并返回具体产品。

通过工厂方法模式，可以在不修改现有代码的情况下，通过子类化来引入新的产品类，实现了代码的开放-封闭原则（Open/Closed Principle）。

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