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python工厂模式

news 来源：原创 2025/6/18 16:04:21

工厂模式简介

工厂模式是一种创建对象的设计模式，它将对象的创建和使用分离。其核心思想是通过一个工厂类来负责创建对象，而不是在客户端代码中直接实例化对象。这样做的好处有：

降低耦合度：客户端代码不需要知道具体的对象创建细节，只需要向工厂请求所需的对象，减少了代码之间的依赖。
提高可维护性和可扩展性：当需要添加新的产品类型时，只需在工厂类中添加相应的创建逻辑，而不需要修改客户端代码。

下面以一段代码讲解一下实现细节：

实现一个产品基类：

import abc
from enum import Enum

# 定义一个抽象基类产品
class Product(metaclass=abc.ABCMeta):
    @abc.abstractmethod
    def operation(self):
        pass

导入模块：abc 模块用于创建抽象基类，enum 模块用于创建枚举类型。
抽象基类 Product：使用 abc.ABCMeta 作为元类定义了一个抽象基类 Product，并使用 @abc.abstractmethod 装饰器定义了抽象方法 operation。这意味着所有继承自 Product 的具体类都必须实现 operation 方法。

继承抽象基类Product，并实现operation方法：

# 具体产品类 1
class ConcreteProduct1(Product):
    def operation(self):
        return "ConcreteProduct1 operation"

# 具体产品类 2
class ConcreteProduct2(Product):
    def operation(self):
        return "ConcreteProduct2 operation"

具体产品类：ConcreteProduct1 和 ConcreteProduct2 继承自 Product 抽象基类，并实现了 operation 方法。每个具体产品类都有自己独特的操作实现。

用枚举类型Enum定义产品的类型：

# 产品类型枚举
class ProductType(Enum):
    TYPE1 = 1
    TYPE2 = 2

产品类型枚举：使用 enum.Enum 定义了一个枚举类 ProductType，用于表示不同类型的产品。这里定义了两种产品类型 TYPE1 和 TYPE2。

创建一个工厂类实现生产细节：

# 工厂类
class Factory:
    @staticmethod
    def create_product(product_type):
        if product_type == ProductType.TYPE1:
            return ConcreteProduct1()
        elif product_type == ProductType.TYPE2:
            return ConcreteProduct2()
        else:
            raise ValueError("Invalid product type")

工厂类 Factory：包含一个静态方法 create_product，该方法接受一个 product_type 参数，根据传入的产品类型创建相应的产品实例。如果传入的产品类型无效，会抛出 ValueError 异常。

工厂实例化，传入产品类型的参数，调用函数生产产品：

# 客户端代码
if __name__ == "__main__":
    product1 = Factory.create_product(ProductType.TYPE1)
    print(product1.operation())

    product2 = Factory.create_product(ProductType.TYPE2)
    print(product2.operation())

完整代码如下：

import abc
from enum import Enum


# 定义一个抽象基类产品
class Product(metaclass=abc.ABCMeta):
    @abc.abstractmethod
    def operation(self):
        pass


# 具体产品类 1
class ConcreteProduct1(Product):
    def operation(self):
        return "ConcreteProduct1 operation"


# 具体产品类 2
class ConcreteProduct2(Product):
    def operation(self):
        return "ConcreteProduct2 operation"


# 产品类型枚举
class ProductType(Enum):
    TYPE1 = 1
    TYPE2 = 2


# 工厂类
class Factory:
    @staticmethod
    def create_product(product_type):
        if product_type == ProductType.TYPE1:
            return ConcreteProduct1()
        elif product_type == ProductType.TYPE2:
            return ConcreteProduct2()
        else:
            raise ValueError("Invalid product type")


# 客户端代码
if __name__ == "__main__":
    product1 = Factory.create_product(ProductType.TYPE1)
    print(product1.operation())

    product2 = Factory.create_product(ProductType.TYPE2)
    print(product2.operation())