漫谈设计模式 [2]：工厂方法模式

news2024/9/17 4:06:50

引导性开场

菜鸟：老鸟，我在项目中遇到一个问题。每当需要创建对象时，我都直接使用类的构造函数，但随着项目复杂度的增加，这种方法变得越来越不可维护。你有什么建议吗？

老鸟：你提到的问题很常见。直接使用构造函数在简单场景下还行，但在复杂项目中会导致代码耦合度高、维护困难。你听说过工厂方法模式吗？

菜鸟：工厂方法模式？好像听过，但不太了解具体是什么。

渐进式介绍概念

老鸟：简单来说，工厂方法模式是一种创建对象的设计模式。它将对象的创建过程封装在一个工厂类中，而不是在代码中直接使用构造函数。举个生活中的例子，想象你去了一家餐馆点餐。你不会亲自去厨房做饭，而是告诉服务员你要什么，然后服务员帮你把饭菜准备好。这就类似于工厂方法模式。

菜鸟：哦，有点明白了。也就是说，工厂方法模式可以帮我们把对象的创建过程封装起来，对吧？

老鸟：没错！它的核心思想就是将对象的创建延迟到子类中，让子类决定要创建的对象类型。

Python代码示例，逐步展开

菜鸟：那我们用代码来看看吧。

老鸟：好的，先从一个简单的例子开始。假设我们有一个 Product 类和它的两个子类 ConcreteProductA 和 ConcreteProductB。

class Product:
    def operation(self):
        pass

class ConcreteProductA(Product):
    def operation(self):
        return "Result of ConcreteProductA"

class ConcreteProductB(Product):
    def operation(self):
        return "Result of ConcreteProductB"

菜鸟：看起来很简单。那我们怎么用工厂方法模式来创建这些对象呢？

老鸟：首先，我们定义一个工厂基类 Creator，它有一个创建产品的方法 create_product。然后，我们定义具体的工厂子类 ConcreteCreatorA 和 ConcreteCreatorB，它们分别创建 ConcreteProductA 和 ConcreteProductB。

class Creator:
    def create_product(self):
        pass

class ConcreteCreatorA(Creator):
    def create_product(self):
        return ConcreteProductA()

class ConcreteCreatorB(Creator):
    def create_product(self):
        return ConcreteProductB()

菜鸟：哦，我明白了。这样我们就可以通过工厂子类来创建不同的产品对象了。

老鸟：没错。来看看完整的例子。

# 产品类及其子类
class Product:
    def operation(self):
        pass

class ConcreteProductA(Product):
    def operation(self):
        return "Result of ConcreteProductA"

class ConcreteProductB(Product):
    def operation(self):
        return "Result of ConcreteProductB"

# 工厂基类及其子类
class Creator:
    def create_product(self):
        pass

class ConcreteCreatorA(Creator):
    def create_product(self):
        return ConcreteProductA()

class ConcreteCreatorB(Creator):
    def create_product(self):
        return ConcreteProductB()

# 客户端代码
def client_code(creator: Creator):
    product = creator.create_product()
    print(f"Client: {product.operation()}")

if __name__ == "__main__":
    print("App: Launched with ConcreteCreatorA.")
    client_code(ConcreteCreatorA())

    print("App: Launched with ConcreteCreatorB.")
    client_code(ConcreteCreatorB())