Python设计模式（第2版）

第3章　工厂模式：建立创建对象的工厂

在上一章中，你已经了解了什么是单例设计模式，以及如何通过Python实现该设计模式并将其应用到现实世界中。我们知道，单例设计模式是一种创建型设计模式。在这一章中，我们继续学习另一种创建型模式，即工厂模式。

工厂模式可以说是最常用的设计模式。在这一章中，我们将了解工厂的概念，并深入探讨简单工厂模式。然后，本章将通过UML图来介绍工厂方法模式和抽象工厂模式，了解现实世界的应用场景以及基于Python v3.5的实现。此外，我们还会对工厂方法和抽象工厂方法进行比较。

在本章中，我们将简要介绍以下主题：

• 了解简单工厂设计模式；
• 讨论工厂方法和抽象工厂方法及其差异；
• 利用Python代码实现真实场景；
• 讨论模式的优缺点并进行相应的比较。

3.1　了解工厂模式

在面向对象编程中，术语“工厂”表示一个负责创建其他类型对象的类。通常情况下，作为一个工厂的类有一个对象以及与它关联的多个方法。客户端使用某些参数调用此方法，之后，工厂会据此创建所需类型的对象，然后将它们返回给客户端。

所以，这里的问题实际上是，既然客户端可以直接创建对象，那为什么我们还需要一个工厂呢？答案在于，工厂具有下列优点。

• 松耦合，即对象的创建可以独立于类的实现。
• 客户端无需了解创建对象的类，但是照样可以使用它来创建对象。它只需要知道需要传递的接口、方法和参数，就能够创建所需类型的对象了。这简化了客户端的实现。
• 可以轻松地在工厂中添加其他类来创建其他类型的对象，而这无需更改客户端代码。最简单的情况下，客户端只需要传递另一个参数就可以了。
• 工厂还可以重用现有对象。但是，如果客户端直接创建对象的话，总是创建一个新对象。

让我们探讨制造玩具车或玩偶的公司的情况。假设公司里的一台机器目前正在制造玩具车。后来，公司的CEO认为，迫切需要根据市场的需求来制造玩偶。这时，工厂模式就派上用场了。在这种情况下，机器成为接口，CEO是客户端。CEO只关心要制造的对象（或玩具）和创建对象的接口——机器。 ...