Python实现设计模式--02.工厂模式（Factory Pattern）

《设计模式》涉及到创建类的几种模式，共同的也是最根本的原则就是：不要new对象！！！既然如此，告诉我你最先想到的是如何得到对象呢？没错，“你不让我new，那你给我个get对象的工具吧，别的我不管”。这就是工厂模式，工厂模式是一种简单又实用的模式，在各大框架到处可见，比如Java世界大名鼎鼎的spring，其本身就是一个大工厂。

工厂模式中，工厂的作用是解耦调用者和被调用者的关系，工厂模式又分为工厂方法模式和简单工厂模式。我们先说工厂方法模式，下面举个现实的栗子。

比如说一个鞋厂，生产皮鞋和球鞋，安利公司打电话来说给我一批皮鞋，恒大足球队打电话说来给我一批球鞋，鞋厂很开心的按时交付了。我们用代码来模拟这个场景，鞋厂就是抽象工厂，其下两个车间--皮鞋车间和球鞋车间--是具体的工厂，皮鞋和球鞋都是产品，安利和恒大是客户端。下面是实现代码：

# 鞋，基类（抽象产品类）
class Shoe:
    def walk(self):
        pass


# 皮鞋（具体产品）
class LeatherShoe(Shoe):
    def walk(self):
        print("优雅的皮鞋，去拉客户中")


# 球鞋（具体产品）
class SoccerShoe(Shoe):
    def walk(self):
        print("愤怒的球鞋，正在蹂躏草坪")


# 鞋厂，基类（抽象工厂）
class ShoeFactory:
    def make_shoe(self):
        pass


# 皮鞋车间（具体工厂）
class LeatherShoeFactory(ShoeFactory):
    def make_shoe(self):
        return LeatherShoe()


# 球鞋车间（具体工厂）
class SoccerShoeFactory(ShoeFactory):
    def make_shoe(self):
        return SoccerShoe()


# 安利打电话要鞋
def anli_call():
    factory = LeatherShoeFactory()
    for i in range(3):
        shoe = factory.make_shoe()
        shoe.walk()


# 恒大打电话要鞋
def hengda_call():
    factory = SoccerShoeFactory()
    for i in range(3):
        shoe = factory.make_shoe()
        shoe.walk()


if __name__ == '__main__':
    anli_call()
    hengda_call()

这里模拟安利和恒大分别下单购了3双鞋，运行结果如下：

优雅的皮鞋，去拉客户中
优雅的皮鞋，去拉客户中
优雅的皮鞋，去拉客户中
愤怒的球鞋，正在蹂躏草坪
愤怒的球鞋，正在蹂躏草坪
愤怒的球鞋，正在蹂躏草坪

上面例子中的每个具体工厂都只生产一种产品，假设该鞋厂很牛逼，一个车间什么鞋都能生产。我们去掉两个子工厂，把父工厂改为这样：

# 鞋厂，基类（抽象工厂）
class ShoeFactory:
    def make_shoe(self, name):
        if name == "LeatherShoe":
            return LeatherShoe()
        elif name == "SoccerShoe":
            return SoccerShoe()
        else:
            return None

客户方法要改为如下：

# 安利打电话要鞋
def anli_call():
    factory = ShoeFactory()
    for i in range(3):
        shoe = factory.make_shoe("LeatherShoe")
        shoe.walk()


# 恒大打电话要鞋
def hengda_call():
    factory = ShoeFactory()
    for i in range(3):
        shoe = factory.make_shoe("SoccerShoe")
        shoe.walk()

运行结果和上面一下，这种被称为简单工厂模式。简单工厂模式相对工厂方法模式代码复杂度有所降低，但是每次增加产品，就要修改工厂类，扩展性差。

读者应该会纳闷了，这什么玩意，整这么复杂，我几行代码循环new几个对象完事儿。是的，例子中这种简单的实体对象是不需要工厂模式的，用它来举例是因为它很能体现“工厂”的概念。说实话本人真正在项目中没有用到工厂模式，都只是在框架里见到它的出现，比如spring对bean对管理、json序列化生成单例类等。感觉只有在写框架的时候才需要它，业务代码多是行为类，以策略模式居多，不过话说到此，是不是可以用工厂模式管理行为类呢？回头我尝试一下。

下面是我的一点感受：

工厂与产品之间是一种弱联系，将上面例子中的球鞋车间改为生产皮鞋，完全不会有任何问题，所以工厂模式需要良好的命名约定。再加上python是弱语言类型，又没有抽象的概念，很难约束子类，这样在设计工厂的时候务必保持类名清晰，使调用者一眼就知道能得到什么产品。