【python设计模式-创建型】工厂方法模式

工厂模式（Factory Pattern）是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

 

意图：定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。

主要解决：主要解决接口选择的问题。

何时使用：我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。

如何解决：让其子类实现工厂接口，返回的也是一个抽象的产品。

关键代码：创建过程在其子类执行。

应用实例： 1、您需要一辆汽车，可以直接从工厂里面提货，而不用去管这辆汽车是怎么做出来的，以及这个汽车里面的具体实现。 2、Hibernate 换数据库只需换方言和驱动就可以。

优点： 1、一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。 2、扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以。 3、屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。

缺点：每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。

使用场景： 1、日志记录器：记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等，用户可以选择记录日志到什么地方。 2、数据库访问，当用户不知道最后系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时。 3、设计一个连接服务器的框架，需要三个协议，"POP3"、"IMAP"、"HTTP"，可以把这三个作为产品类，共同实现一个接口。

注意事项：作为一种创建类模式，在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式，而简单对象，特别是只需要通过 new 就可以完成创建的对象，无需使用工厂模式。如果使用工厂模式，就需要引入一个工厂类，会增加系统的复杂度。

#1.创建一个接口
class Shape:
    def draw(self):
        raise NotImplementedError

#2.定义接口的实现类
class Rectangle(Shape):
    def draw(self):
        print("正在画长方形")
        
class Square(Shape):
    def draw(self):
        print("正在画正方形")
        
class Circle(Shape):
    def draw(self):
        print("正在画圆形")

#3.创建一个工厂，生成基于指定信息的实体类对象
class ShapeFactory:
    def getShape(self,shapeType):
        if shapeType==None:
            return None
        if shapeType=="Rectangle":
            return Rectangle()
        elif shapeType=="Square":
            return Square()
        elif shapeType=="Circle":
            return Circle()
        return None
        
#4.使用该工厂，通过传递类型信息来获取实体类的对象
shapeFactory = ShapeFactory()
shape1=shapeFactory.getShape("Rectangle")
shape1.draw()
shape2=shapeFactory.getShape("Square")
shape2.draw()
shape3=shapeFactory.getShape("Circle")
shape3.draw()
    

结果：

补充：

python中没有专门用于定义接口的方式。

如果我们实现了Shape接口

class Triangle(Shape):
    def __init__(self):
        pass
t=Triangle()    
#t.draw()

如果没有实现draw方法，不调用该方法是不会报错的，如果没有实现确调用是会报错的。看一下这种方式：

Shape被申明为抽象类，draw被申明为抽象方法。

import abc
class Shape(metaclass=abc.ABCMeta):
    @abc.abstractmethod
    def draw(self):
        pass

子类继承抽象类时，不能通过实例化使用其抽象方法，必须实现该方法。

此时如果继承（实现） 了该抽象类，则必须要实现该抽象类的抽象方法，否则会报以下错误：

如果没有将抽象类中的方法申明为抽象方法，那么就是普通方法，该抽象类的实现类不必实现该普通方法。

抽象类可以不包含抽象方法，包含抽象方法的类一定是抽象类，抽象方法必须在子类中实现。

参考：

https://www.runoob.com/design-pattern/factory-pattern.html

https://www.cnblogs.com/chillax1314/articles/8287333.html