企业网站域名后缀,做准的算命网站,淄博网站推广优化,沙漠风网站开发怎样文章目录 案例基本案例逐渐复杂的案例 问题回顾什么是工厂模式#xff1f;为什么会用到工厂函数模式#xff1f;工厂函数模式和抽象工厂模式有什么关系#xff1f; 工厂函数模式是一种创建型设计模式#xff0c;抛出问题#xff1a;
什么是工厂函数模式#xff1f;为什么… 文章目录 案例基本案例逐渐复杂的案例 问题回顾什么是工厂模式为什么会用到工厂函数模式工厂函数模式和抽象工厂模式有什么关系 工厂函数模式是一种创建型设计模式抛出问题
什么是工厂函数模式为什么会用到工厂函数模式工厂函数模式和抽象工厂模式有什么关系
案例
基本案例
为了理解这些问题需要引入一个场景案例
一个城市的公共交通一开始只有公交车,该城市通过调用公交车解决城市人流的流动:
def transfer(people):print(fmove {people} mans to other place)def main():people 100transfer(people)随着城市的发展开始支持地铁并且这些交通方式也有了复杂的定义于是新的版本
class Bus:def transfer(self, people):print(fmove {people} mans to other place on Road)class Subway:def transfer(self, people):print(fmove {people} mans to other place under ground)def main():people 100w Bus()w.transfer(people)main()这里我们利用打印语句内容的不同来暗示它们的行为不同而 main 函数作为客户端代码只需要通过调用不同的交通方式类来得到实例对象再调用具体方法即可达成目的。假如还有其他交通方式引入那就再实现多一个类就可以了。这个版本到这里并没有什么不好。 这个城市后来又发展出轮渡的交通方式同时客户端代码的逻辑也变得更加复杂对交通方式的实例类的调用也更频繁原来只是调用 w.transfer(people),现在还需要执行载货、或者设备报告等等方式这意味着每次引入一个新的交通方式类就要保证这个新的类的引入不会导致客户端的代码不会出错。
新的类没有实现的方法而客户端代码中在后面调用了有些行为只有某一个产品才有新的维护者用其他方式命名了该方法
为了规避这些问题开发者对这些交通方式产品进行了抽象抽象产品任何新引入的交通方式必须继承这个抽象产品并且实现这个抽象产品中的基本方法于是这个类关系图变成: 而据此实现的新版本
from abc import ABC, abstractmethodclass Product(ABC):abstractmethoddef transfer(self, people):...class Bus(Product):def transfer(self, people):print(fmove {people} mans to other place on Road)class Subway(Product):def transfer(self, people):print(fmove {people} mans to other place under ground)class Ship(Product):def transfer(self, people):print(fmove {people} mans to other place on sea)def main():people 100w Ship()w.transfer(people)main()在这种方式下如果继承自 Product 的交通方式不实现其定义的抽象接口就无法实例化。进行到这里实际上关于工厂函数的四个角色我们已经引出了两个即下面标红的抽象产品和具体产品指代我们的交通方式和具体交通方式
CreatorConcrete CreatorProductConcrete Product
逐渐复杂的案例
让我们继续给这个上面的案例加多一些现实场景
随着发展每一种具体的交通方式都有了各自复杂多样的类型具备不同属性的实例。以前只有一辆24座的红色巴士现在城市发展了有50座红色巴士、50座绿色巴士、使用新能源的、使用汽油的…这样的情况在地铁和轮船上也是如此。 而针对运输一批市民的需求也要根据实际情况不同选择合适的产品就算是用巴士运载也要选用合适座位数等属性的大巴车进行调度。
这体现在我们的代码中是怎样的呢以 Bus 为例
class Bus(Product):def __init__(self, seat, color, energy):self.color colorself.seat seatself.energy energydef transfer(self, people):print(fmove {people} mans to other place on Road)def main():people 100if people 24:w Bus(colorred, seat24, energy电)else:w Bus(colorred, seat120, energy油)w.transfer(people)main()可以看到客户端代码需要根据情景不同生成不同属性的实例这还只是考虑了一个属性人数的逻辑如果还需根据其他基本信息那客户端代码就更复杂了比如
目的地不同选择电还是油同样是人数小于 24人时生成轮船所需的配置参数和大巴的配置参数不同
这些问题如果都交给客户端去解决的话那就会导致
一旦引入新的产品就要修改一次代码客户端需要负责实例的生成高度的耦合
那么可不可以客户端只负责提出
期望的产品实例类型大巴还是轮船问题的基本信息人数、目的地…即生成实例的基本参数
这样的背景下我们引入创建者角色由创建者根据不同的入参创建不同属性配置的实例 #mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP {font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .edge-thickness-normal{stroke-width:2px;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .label text,#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .node rect,#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .node circle,#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .node ellipse,#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .node polygon,#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .node .label{text-align:center;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .edgeLabel{background-color:#e8e8e8;text-align:center;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:#e8e8e8;fill:#e8e8e8;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-lVRhBLUS7v0aDDoP :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} client code Bus Creator Specify Bus 而轮船也有其对应的轮船创建者、地铁对应其地铁创建者这类创建者多了之后就衍生了规范每一种创建者需要遵循某种基本规范: #mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 {font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .edge-thickness-normal{stroke-width:2px;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .label text,#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .node rect,#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .node circle,#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .node ellipse,#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .node polygon,#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .node .label{text-align:center;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .edgeLabel{background-color:#e8e8e8;text-align:center;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:#e8e8e8;fill:#e8e8e8;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-0rhYZQFtSOaUy5b2 :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} Abstract Creator Bus Creator Ship Creator Subway Creator 讲到这里我们就引入了抽象创建者和具体创建者, 到此工厂函数模式的四个角色就都到齐了。让我们把这新出现的两个角色也整合进代码中
from abc import ABC, abstractmethodclass Product(ABC):abstractmethoddef transfer(self, people):...class Bus(Product):def __init__(self, seat, color, energy):self.color colorself.seat seatself.energy energydef transfer(self, people):print(fmove {people} mans to other place on Road)class Subway(Product):def transfer(self, people):print(fmove {people} mans to other place under ground)class Ship(Product):def transfer(self, people):print(fmove {people} mans to other place on sea)class Creator(ABC):abstractmethoddef create_transportation(self):...class BusCreator(Creator):def __init__(self, people):self.expected_people peopledef create_transportation(self):if self.expected_people 24:return Bus(seat24,colorred, energy油)return Bus(seat120,coloryellow, energy电)class ShipCreator(Creator):def create_transportation(self):return Ship()def main():people 10creator BusCreator(people)w creator.create_transportation()w.transfer(people)print(w.seat)main()可以看到复杂的实例生成逻辑已经被我们从 main 函数即客户端代码中抽离出来而如果使用者希望轮船这个产品他只需更换为对应的创建者即可即使轮船实例有其特殊的创建逻辑也无需考虑。 现在我们这段代码的类关系图如下 客户端代码不直接调用具体产品类Bus来得到具体实例 Bus instance而是通过调用具体创建者BusCreator来获得具体实例。
问题回顾
现在回过头来看博客开头提到的三个问题
什么是工厂模式
模式定义 在工厂方法模式中工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口而工厂子类则负责生成具体的产品对象这样做的目的是将产品类的实例化操作延迟到工厂子类中完成即通过工厂子类来确定究竟应该实例化哪一个具体产品类。 这里的工厂父类是指抽象创建者Creator, 它提供了一个需要被实现的抽象方法 creat_transportation, 而让其子类在这个函数里实现实例化对象时的定制逻辑 工厂方法模式建议使用特殊的工厂方法代替对于对象构造函数的直接调用。而上面的案例用具体创建者的函数 creat_transportation (工厂方法) 代替直接使用 Bus() (即客户端直接使用 Bus.__init__() ) 模式结构 工厂方法模式包含如下角色
Product抽象产品ConcreteProduct具体产品Factory抽象工厂ConcreteFactory具体工厂
这四种角色上面在案例中已经做了拆解就不做赘述。
为什么会用到工厂函数模式
在上面的案例演变中我觉得你应该得到这个问题的答案。如果没有那么概括下
如果这是一个简单的对象不涉及复杂的实例创建过程那么不需要应用这个模式反过来讲使用工厂函数模式是为了解决在客户端代码需要根据具体场景创建具体的复杂实例的问题。
工厂函数模式和抽象工厂模式有什么关系
到点吃饭了这个问题暂时先不展开论述了其实你仔细看上面的代码可以发现有部分抽象工厂模式的思想。
虽然代码示例中没有直接展示出抽象工厂模式的完整结构但可以看到 Product 是一个抽象类定义了产品的抽象接口 transfer()而具体的产品类 Bus、Subway 和 Ship 实现了这个接口。Creator 类可以被视为一个抽象工厂定义了一个创建产品的抽象方法 create_transportation()而 BusCreator 和 ShipCreator 则是具体工厂实现了 Creator 接口并负责创建具体产品。
关系和区别
关系工厂函数模式可以被看作是抽象工厂模式的一种简化形式特别是在只需创建单一种类的情况下。它们都用于将对象的创建与使用代码分离提高系统的可扩展性和灵活性。区别主要区别在于抽象工厂模式更加抽象和灵活能够创建一组相关对象产品家族而工厂函数模式通常只涉及单一对象类型的创建。抽象工厂模式还涉及多个抽象类或接口的定义和实现更适用于需要创建多个相关对象的场景。
