【校招VIP】Python 实现设计模式之工厂模式- 校招VIP

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引言

设计模式是可重复使用的编程方案，已被用于各种现实世界的环境中，并被证明能产生预期的结果。在本文中，我们将学习最常见的设计模式之一：工厂模式。

正如我们稍后将看到的，这种模式使我们更容易跟踪程序中创建的对象，从而将创建对象的代码与使用对象的代码分开。我们将研究工厂设计模式的两种形式：工厂方法和抽象方法。

设计模式在程序员之间共享，并随着时间的推移不断被改进。这个话题的流行要归功于 Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, 和 John Vlissides 写的《设计模式：可复用面向对象软件的基础》，根据他们的名字又把书称为 GOF。

什么是设计模式

一般来说，设计模式帮助程序员创建一个常用的实现模式，特别是在面向对象编程（OOP）中。从设计模式的角度看应用程序的好处从设计模式的角度看应用程序有很多好处。首先，它缩小了建立一个特定的应用程序的最有效的方法和必要的步骤。其次，你可以参考同一设计模式的现有例子来改进你的应用。

总的来说，设计模式是软件工程中非常有用的准则。

在 OOP 中使用的设计模式有几类，这取决于它们解决的问题的类型和/或它们帮助我们建立的解决方案的类型。在他们的书中，提出了23种设计模式，分为三类：创造模式、结构模式和行为模式。

什么是工厂模式

工厂模式属于创造模式的一种。它提供了创建对象的最佳方法之一。在工厂模式中，对象的创建不向客户端公开逻辑，并使用通用接口引用新创建的对象。

工厂模式在 Python 中使用工厂方法实现的。当用户调用一个方法时，我们传入一个字符串，返回值作为一个新对象是通过工厂方法实现的。工厂方法中使用的对象类型由通过方法传递的字符串确定。

在下面的示例中，每个方法都包含对象作为参数，通过工厂方法实现。

如何实现工厂模式

class Button(object):
html = ""
def get_html(self):
return self.html

class Image(Button):
html = "<img></img>"

class Input(Button):
html = "<input></input>"

class Flash(Button):
html = "<obj></obj>"

class ButtonFactory():
def create_button(self, typ):
targetclass = typ.capitalize()
return globals()[targetclass]()

button_obj = ButtonFactory()
button = ['image', 'input', 'flash']
for b in button:
print(button_obj.create_button(b).get_html())

Button 类有助于创建 html 标记和关联的 html 页面。客户端将无法访问代码的逻辑，输出代表 html 页面的创建。

运行结果：

$ python factory.py
<img></img>
<input></input>
<obj></obj>

使用 class 关键字设计一个类工厂，无非是创建一个持有一个类的函数。让我们看看下面的代码：

def apple_function():
"""Return an Apple class, built using the
class keyword"""
class Apple(object):
def __init__(self, color):
self.color = color

def getColor(self):
return self.color
return Apple


# invoking class factory function
Apple = apple_function()
appleObj = Apple('red')
print(appleObj.getColor())

使用类型，我们可以动态地创建类。但是这样做会把函数和类一起留在命名空间中。让我们看看这段代码，以便更好地理解它：

def init(self, color):
self.color = color


def getColor(self):
return self.color


Apple = type('Apple', (object,), {
'__init__': init,
'getColor': getColor,
})

appleRed = Apple(color='red')
print(appleRed.getColor())

上面的代码显示了如何动态地创建类。但问题是，init 和 getColor 等函数会使命名空间变得杂乱无章，而且我们也无法重复使用这些功能。而通过使用类工厂，你可以最大限度地减少杂乱，并在需要时可以重用这些功能。让我们看一下下面的代码。

def create_apple_class():
def init(self, color):
self.color = color

def getColor(self):
return self.color

return type('Apple', (object,), {
'__init__': init,
'getColor': getColor,
})


Apple = create_apple_class()
appleObj = Apple('red')
print(appleObj.getColor())

参考链接：
https://realpython.com/factory-method-python/
https://www.geeksforgeeks.org/class-factories-a-powerful-pattern-in-python/