创建类设计模式(5种)——工厂类相关模式
一、快餐点餐系统
想必大家一定见过类似于麦当劳自助点餐台一类的点餐系统吧。在一个大的触摸显示屏上,有三类可以选择的上餐品:汉堡等主餐、小食、饮料。当我们选择好自己需要的食物,支付完成后,订单就生成了。下面,我们用今天的主角--工厂模式--来生成这些食物的逻辑主体。
首先,来看主餐的生成(仅以两种汉堡为例)。
class Burger():
name=""
price=0.0
def getPrice(self):
return self.price
def setPrice(self,price):
self.price=price
def getName(self):
return self.name
class cheeseBurger(Burger):
def __init__(self):
self.name="cheese burger"
self.price=10.0
class spicyChickenBurger(Burger):
def __init__(self):
self.name="spicy chicken burger"
self.price=15.0
其次,是小食。(内容基本一致)
class Snack():
name = ""
price = 0.0
type = "SNACK"
def getPrice(self):
return self.price
def setPrice(self, price):
self.price = price
def getName(self):
return self.name
class chips(Snack):
def __init__(self):
self.name = "chips"
self.price = 6.0
class chickenWings(Snack):
def __init__(self):
self.name = "chicken wings"
self.price = 12.0
最后,是饮料。
class Beverage():
name = ""
price = 0.0
type = "BEVERAGE"
def getPrice(self):
return self.price
def setPrice(self, price):
self.price = price
def getName(self):
return self.name
class coke(Beverage):
def __init__(self):
self.name = "coke"
self.price = 4.0
class milk(Beverage):
def __init__(self):
self.name = "milk"
self.price = 5.0
以上的Burger,Snack,Beverage,都可以认为是该快餐店的产品,由于只提供了抽象方法,我们把它们叫抽象产品类,而cheese burger等6个由抽象产品类衍生出的子类,叫作具体产品类。
接下来,“工厂”就要出现了。
class foodFactory():
type=""
def createFood(self,foodClass):
print self.type," factory produce a instance."
foodIns=foodClass()
return foodIns
class burgerFactory(foodFactory):
def __init__(self):
self.type="BURGER"
class snackFactory(foodFactory):
def __init__(self):
self.type="SNACK"
class beverageFactory(foodFactory):
def __init__(self):
self.type="BEVERAGE"
同样,foodFactory为抽象的工厂类,而burgerFactory,snackFactory,beverageFactory为具体的工厂类。
在业务场景中,工厂模式是如何“生产”产品的呢?
if __name__=="__main__":
burger_factory=burgerFactory()
snack_factorry=snackFactory()
beverage_factory=beverageFactory()
cheese_burger=burger_factory.createFood(cheeseBurger)
print cheese_burger.getName(),cheese_burger.getPrice()
chicken_wings=snack_factorry.createFood(chickenWings)
print chicken_wings.getName(),chicken_wings.getPrice()
coke_drink=beverage_factory.createFood(coke)
print coke_drink.getName(),coke_drink.getPrice()
可见,业务中先生成了工厂,然后用工厂中的createFood方法和对应的参数直接生成产品实例。
打印结果如下:
BURGER factory produce a instance.
cheese burger 10.0
SNACK factory produce a instance.
chicken wings 12.0
BEVERAGE factory produce a instance.
coke 4.0
二、工厂模式、简单工厂模式、抽象工厂模式
工厂模式的定义如下:定义一个用于创建对象的接口,让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。其通用类图如下。其产品类定义产品的公共属性和接口,工厂类定义产品实例化的“方式”。
在上述例子中,工厂在使用前必须实例化。如果,把工厂加个类方法,写成如下形式:
class simpleFoodFactory():
@classmethod
def createFood(cls,foodClass):
print "Simple factory produce a instance."
foodIns = foodClass()
return foodIns
在场景中写成如下形式:
spicy_chicken_burger=simpleFoodFactory.createFood(spicyChickenBurger)
这样,省去了将工厂实例化的过程。这种模式就叫做简单工厂模式。
还是在上述例子中,createFood方法中必须传入foodClass才可以指定生成的food实例种类,如果,将每一个细致的产品都建立对应的工厂(如cheeseBurger建立对应一个cheeseBurgerFactory),这样,生成食物时,foodClass也不必指定。事实上,此时,burgerFactory就是具体食物工厂的一层抽象。这种模式,就是抽象工厂模式。
三、工厂模式的优点和应用
工厂模式、抽象工厂模式的优点:
1、工厂模式巨有非常好的封装性,代码结构清晰;在抽象工厂模式中,其结构还可以随着需要进行更深或者更浅的抽象层级调整,非常灵活;
2、屏蔽产品类,使产品的被使用业务场景和产品的功能细节可以分而开发进行,是比较典型的解耦框架。
工厂模式、抽象工厂模式的使用场景:
1、当系统实例要求比较灵活和可扩展时,可以考虑工厂模式或者抽象工厂模式实现。比如,
在通信系统中,高层通信协议会很多样化,同时,上层协议依赖于下层协议,那么就可以对应建立对应层级的抽象工厂,根据不同的“产品需求”去生产定制的实例。
四、工厂类模式的不足
1、工厂模式相对于直接生成实例过程要复杂一些,所以,在小项目中,可以不使用工厂模式;
2、抽象工厂模式中,产品类的扩展比较麻烦。毕竟,每一个工厂对应每一类产品,产品扩展,就意味着相应的抽象工厂也要扩展