设计模式-工厂模式

**设计模式 - 工厂模式**

工厂模式是一种常见的设计模式，用于创建对象，而不是直接实例化它们。这种模式通过定义一个工厂类来封装对象的创建过程，使得客户端代码不需要知道具体的实现细节。

**问题背景**

在软件开发中，我们经常会遇到这样的场景：我们需要创建多种类型的对象，例如汽车、摩托车、飞机等。每种类型的对象都有其特定的属性和行为。如果我们直接实例化这些对象，代码将变得非常冗长且难以维护。

**解决方案**

工厂模式提供了一种解决方案，使得我们可以通过定义一个工厂类来创建不同类型的对象，而不需要知道具体的实现细节。这种模式分为两种类型：简单工厂和抽象工厂。

### 简单工厂简单工厂是一种最基本的工厂模式，它提供了一个工厂方法用于创建对象。

**代码示例**

# 定义一个简单工厂类class CarFactory:
 @staticmethod def create_car(car_type):
 if car_type == "sedan":
 return SedanCar()
 elif car_type == "suv":
 return SUVCar()
 else:
 raise ValueError("Invalid car type")

# 定义不同类型的汽车类class SedanCar:
 passclass SUVCar:
 pass# 使用工厂方法创建汽车对象car = CarFactory.create_car("sedan")
print(car.__class__.__name__) # 输出:SedanCar

在上面的示例中，我们定义了一个 `CarFactory` 类，它提供了一个 `create_car` 方法用于创建不同类型的汽车对象。客户端代码可以通过调用这个方法来创建所需的汽车对象，而不需要知道具体的实现细节。

### 抽象工厂抽象工厂是一种更高级的工厂模式，它提供了一组工厂方法用于创建不同类型的对象。

**代码示例**

# 定义一个抽象工厂类class VehicleFactory:
 @staticmethod def create_vehicle(vehicle_type):
 if vehicle_type == "car":
 return CarFactory()
 elif vehicle_type == "motorcycle":
 return MotorcycleFactory()
 else:
 raise ValueError("Invalid vehicle type")

# 定义不同类型的汽车和摩托车工厂类class CarFactory:
 @staticmethod def create_car(car_type):
 if car_type == "sedan":
 return SedanCar()
 elif car_type == "suv":
 return SUVCar()
 else:
 raise ValueError("Invalid car type")

class MotorcycleFactory:
 @staticmethod def create_motorcycle(motorcycle_type):
 if motorcycle_type == "sport":
 return SportMotorcycle()
 elif motorcycle_type == "cruiser":
 return CruiserMotorcycle()
 else:
 raise ValueError("Invalid motorcycle type")

# 定义不同类型的汽车和摩托车类class SedanCar:
 passclass SUVCar:
 passclass SportMotorcycle:
 passclass CruiserMotorcycle:
 pass# 使用工厂方法创建汽车或摩托车对象car_factory = VehicleFactory.create_vehicle("car")
car = car_factory.create_car("sedan")

motorcycle_factory = VehicleFactory.create_vehicle("motorcycle")
motorcycle = motorcycle_factory.create_motorcycle("sport")

print(car.__class__.__name__) # 输出:SedanCarprint(motorcycle.__class__.__name__) # 输出:SportMotorcycle

在上面的示例中，我们定义了一个 `VehicleFactory` 类，它提供了一组工厂方法用于创建不同类型的汽车和摩托车对象。客户端代码可以通过调用这些方法来创建所需的汽车或摩托车对象，而不需要知道具体的实现细节。

**总结**

工厂模式是一种常见的设计模式，用于创建对象，而不是直接实例化它们。这种模式通过定义一个工厂类来封装对象的创建过程，使得客户端代码不需要知道具体的实现细节。简单工厂和抽象工厂是两种类型的工厂模式，它们分别提供了一组工厂方法用于创建不同类型的对象。

**参考**

* 《设计模式：可复用面向对象软件的基础》
* 《Head First 设计模式》