python設計模式之抽象工廠模式詳解

更新時間：2021年07月06日 09:11:32 作者：Spuer_Tiger

這篇文章主要介紹了python設計模式之抽象工廠模式,通過案例分析,主要說明了該項設計模式的主要解決問題,優(yōu)缺點以及何時使用等,以下就是詳細內容,需要的朋友可以參考下

抽象工廠模式（Abstract Factory Pattern）：屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對象的最佳方式。在抽象工廠模式中，接口是負責創(chuàng)建一個相關對象的工廠，不需要顯式指定它們的類，每個生成的工廠都能按照工廠模式提供對象。

意圖：提供一個創(chuàng)建一系列相關或相互依賴對象的接口，而無需指定它們具體的類。

主要解決：主要解決接口選擇的問題。

何時使用：系統(tǒng)的產品有多于一個的產品族，而系統(tǒng)只消費其中某一族的產品。

如何解決：在一個產品族里面，定義多個產品。

關鍵代碼：在一個工廠里聚合多個同類產品。

優(yōu)點：當一個產品族中的多個對象被設計成一起工作時，它能保證客戶端始終只使用同一個產品族中的對象。抽象工廠模式相較于工廠模式，劃分更加明確清晰，面對復雜的生產任務，管理和生產性能會更加高效。

缺點：產品族擴展非常困難，要增加一整個系列的某一產品。

注意事項：產品族難擴展，產品等級易擴展。

應用實例：對于一個生產水果的工廠，工廠模式主要針對一種水果創(chuàng)建一個涵蓋與該水果相關所有業(yè)務的工廠（例如：葡萄的運輸、保存、加工、包裝、售賣等相關業(yè)務全部被該工廠承包）；而抽象工廠模式主要針對生產其中的某一環(huán)節(jié)進行創(chuàng)建相應的工廠（例如：運輸工廠負責管理所有水果的運輸，售賣工廠負責管理所有水果的價格和售賣，庫存工廠負責管理所有水果的庫存計數(shù)等）。

在這里插入圖片描述

那我們來一起使用抽象工廠模式，構建一個購買水果的收銀小項目吧！(づ｡◕ᴗᴗ◕｡)づ

實現(xiàn)的思路：

項目的主體包含6個部分：消費者（買水果的人），水果工廠（賣水果的人），水果工廠旗下的子工廠（品種工廠、價格工廠、包裝工廠、稱重工廠消費者主要向水果工廠傳達“購買需求”的相關信息（水果的種類、包裝、重量等…）；水果工廠主要針對消費者的不同“購買需求”將任務分派給子工廠進行執(zhí)行；品種工廠負責管理水果的種類，價格工廠負責管理水果的價格，稱重工廠負責水果的稱重，包裝工廠負責水果的包裝方式。

項目的UML用例圖如下：

在這里插入圖片描述

實現(xiàn)的代碼如下：

class FruitClass:
    # 品種工廠
    def get_name(self, name_index):
        if name_index == 0:
            name_object = OrangeClass()
        elif name_index == 1:
            name_object = Hami_MelonClass()
        elif name_index == 2:
            name_object = GrapeClass()
        else:
            name_object = None

        return name_object


class OrangeClass:
    # 橘子類
    def __init__(self):
        self.name = "橘子"

    def print_name(self):
        print("您購買的水果為：%s" % self.name)


class Hami_MelonClass:
    # 哈密瓜類
    def __init__(self):
        self.name = "哈密瓜"

    def print_name(self):
        print("您購買的水果為：%s" % self.name)


class GrapeClass:
    # 葡萄類
    def __init__(self):
        self.name = "葡萄"

    def print_name(self):
        print("您購買的水果為：%s" % self.name)


class FruitWeight:
    # 稱重工廠
    def __init__(self, weight):
        self.weight = float(weight)

    def print_weight(self):
        print("該水果的重量為：%.2f千克" % self.weight)


class FruitPrice:
    # 價格工廠
    def get_price(self, name_index, variety):
        if name_index == 0:
            price_object = OrangePrice(variety)
        elif name_index == 1:
            price_object = Hami_MelonPrice()
        elif name_index == 2:
            price_object = GrapePrice()
        else:
            price_object = None

        return price_object


class OrangePrice:
    # 橘子價格類
    def __init__(self, variety):
        self.variety = variety
        if self.variety == 1:
            self.price = 8.5
        else:
            self.price = 11.0

    def print_price(self):
        print("該水果的單價為:%.2f元/千克" % self.price)


class Hami_MelonPrice:
    # 哈密瓜價格類
    def __init__(self):
        self.price = 24.3

    def print_price(self):
        print("該水果的價格為:%.2f元/千克" % self.price)


class GrapePrice:
    # 葡萄價格類
    def __init__(self):
        self.price = 16.2

    def print_price(self):
        print("該水果的價格為:%.2f元/千克" % self.price)
        return self.price


class FruitPack:
    # 包裝工廠
    def __init__(self, pack):
        if pack == 1:
            self.pack = "散稱"
        else:
            self.pack = "盒裝"

    def print_pack(self):
        print("該水果的打包方式為：%s" % self.pack)


class FruitFactory:
    def __init__(self, name_index, weight, variety, pack):
        # 任務的分配，品種、重量、價格、包裝方式
        self.name_object = FruitClass().get_name(name_index)
        self.weight_object = FruitWeight(weight)
        self.price_object = FruitPrice().get_price(name_index, variety)
        self.pack_object = FruitPack(pack)

    def print_purchase(self):
        # 計算購買的金額
        money = self.price_object.price * self.weight_object.weight
        print("需要支付的金額共計為：%.2f元" % money)

    def show_info(self):
        # 展示最終的購買信息
        self.name_object.print_name()
        self.weight_object.print_weight()
        self.price_object.print_price()
        self.pack_object.print_pack()
        self.print_purchase()
        print("-*-" * 20)


class Consumer:
    # 消費者類
    def __init__(self):
        print("-*-" * 20)
        # 輸入原始的“購買需求”信息
        self.name = input("請輸入你要購買的水果名稱：0.橘子 1.哈密瓜 2.葡萄\n")
        self.weight = input("請輸入你要購買水果的重量(kg)：\n")
        self.variety = input("如果您購買橘子，我們有2種橘子：0.不買橘子 1.甘橘 2.砂糖橘\n")
        self.pack = input("請您選擇該水果的包裝方式：1.散稱 2.盒裝\n")
        print("-*-" * 20)

    def request(self):
        # 返回相關的購買信息
        return self.name, self.weight, self.variety, self.pack


if __name__ == '__main__':
    # 創(chuàng)建顧客
    buyer = Consumer()
    # 拿到顧客的購買信息
    buy_info = buyer.request()
    # 使用水果工廠，傳達指令至旗下的子工廠并執(zhí)行購買操作
    buy_res = FruitFactory(int(buy_info[0]), int(buy_info[1]), int(buy_info[2]), int(buy_info[3]))
    # 購買信息的展示
    buy_res.show_info()

相關的測試用例：

在這里插入圖片描述