蒙珣的博客

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Python之常用设计模式

简单工厂设计模式

内容:不直接向客户端暴露对象创建的实现细节,而是通过一个工厂类来负责创建产品类的实例

角色:

  • 抽象工厂角色(Creator)
  • 具体工厂角色(Concrete Creator)
  • 具体产品角色(Concrete Product)
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from abc import ABCMeta, abstractmethod

class Payment(metaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def pay(self, money):
pass

class Alipay(Payment):
def __init__(self, use_huabei=False):
self.use_huabei = use_huabei

def pay(self, money):
if self.use_huabei:
print("花呗支付%d元" % money)
else:
print("支付宝支付%d元" % money)

class WechatPay(Payment):
def pay(self, money):
print("微信支付%d元" % money)

class BankPay(Payment):
def pay(self, money):
print("银行卡支付%d元" % money)

class PaymentFactory:
def create_payment(self, method):
if method == 'alipay':
return Alipay(use_huabei=True)
elif method == 'wechat':
return WechatPay()
elif method == 'bankpay':
return BankPay()
else:
raise TypeError("No such payment named %s" % method)

pf = PaymentFactory()
p = pf.create_payment('alipay')
p.pay(100)

优点:

  • 隐藏了对象创建的实现细节
  • 客户端不需要修改代码

缺点:

  • 违反了单一职责原则,将创建逻辑几种到一个工厂类里
  • 当添加新产品时,需要修改工厂类代码,违反了开闭原则

工厂方法模式

内容:定义一个用于创建对象的接口(工厂接口),让子类决定实例化那一个产品类

角色:

  • 抽象工厂角色(Creator)
  • 具体工厂角色(Concrete Creator)
  • 抽象产品角色(Product)
  • 具体产品角色(Concrete Product)
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from abc import ABCMeta, abstractmethod

# 定义支付类
class Payment(metaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def pay(self, money):
pass

class Alipay(Payment):
def __init__(self, use_huabei=False):
self.use_huabei = use_huabei

def pay(self, money):
if self.use_huabei:
print("花呗支付%d元" % money)
else:
print("支付宝支付%d元" % money)

class WechatPay(Payment):
def pay(self, money):
print("微信支付%d元" % money)

class BankPay(Payment):
def pay(self, money):
print("银行卡支付%d元" % money)


# 定义工厂类
class PaymentFactory(metaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def create_payment(self):
pass

class AliPayFactory(PaymentFactory):
def create_payment(self):
return Alipay(use_huabei=True)

class WechatPayFactory(PaymentFactory):
def create_payment(self):
return WechatPay()

class BankPayFactory(PaymentFactory):
def create_payment(self):
return

pf = AliPayFactory()
p = pf.create_payment()
p.pay(100)

优点:

  • 每个具体产品都对应一个具体工厂类,不需要修改工厂类代码
  • 隐藏了对象创建的实现细节

缺点:

  • 每增加一个具体产品类,就必须增加一个相对应的具体工厂类

抽象工厂模式

内容:定义一个工厂类接口,让工厂子类来创建一系列相关或相互依赖的对象

例如:生产一部手机,需要手机壳、CPU、操作系统三类对象进行组装,其中每类对象都有不同的种类。对每个具体工厂,分别生产一部手机所需要的三个对象

相比工厂方法模式,抽象工厂模式中的每个具体工厂都生产一套产品

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from abc import ABCMeta, abstractmethod

# 抽象的产品
class PhoneShell(metaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def show_shell(self):
pass

class PhoneCPU(metaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def show_cpu(self):
pass

class PhoneOS(metaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def show_os(self):
pass

# 具体的产品
class SmallShell(PhoneShell):
def show_shell(self):
print("普通手机小手机壳")

class BigShell(PhoneShell):
def show_shell(self):
print("普通手机大手机壳")

class AppleShell(PhoneShell):
def show_shell(self):
print("苹果手机壳")

class SnapDragonCPU(PhoneCPU):
def show_cpu(self):
print("骁龙CPU")

class HuaweiCPU(PhoneCPU):
def show_cpu(self):
print("华为CPU")

class AppleCPU(PhoneCPU):
def show_cpu(self):
print("苹果CPU")

class AndroidOS(PhoneOS):
def show_os(self):
print("AndroidOS系统")

class AppleOS(PhoneOS):
def show_os(self):
print("IOS系统")

# 抽象工厂
class PhoneFactory(metaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def make_shell(self):
pass

@abstractmethod
def make_cpu(self):
pass

@abstractmethod
def make_os(self):
pass

# 具体工厂
class HuaweiFactory(PhoneFactory):
def make_shell(self):
return SmallShell()

def make_cpu(self):
return HuaweiCPU()

def make_os(self):
return AndroidOS()

class AppleFactory(PhoneFactory):
def make_shell(self):
return AppleShell()

def male_cpu(self):
return AppleCPU()

def make_os(self):
return AppleOS()

# 客户端
class Phone:
def __init__(self, shell, cpu, os):
self.shell = shell
self.cpu = cpu
self.os = os

def show_info(self):
print("手机信息: ")
self.shell.show_shell()
self.cpu.show_cpu()
self.os.show_os()

def make_phone(factory):
shell = factory.make_shell()
cpu = factory.make_cpu()
os = factory.make_os()
return Phone(shell, cpu, os)

p = make_phone(HuaweiFactory())
p.show_info()

优点:

  • 将客户端与类的具体实现相分离
  • 每个工厂创建了一个完整的产品系列,使得易于交换产品系列
  • 有利于产品的一致性(即产品之间的约束关系)

缺点:

  • 难以支持新种类的(抽象)产品