python版簡單工廠模式的介紹

這篇文章主要為大家詳細介紹了python版簡單工廠模式，具有一定的參考價值，有興趣的小夥伴們可以參考一下

什麼是簡單工廠模式

工廠模式有一個非常形象化的描述，建立物件的類別就如一個工廠，而需要被建立的物件就是一個個產品；在工廠中加工產品，使用產品的人，不用在乎產品是如何生產出來的。從軟體開發的角度來說，這樣就有效的降低了模組之間的耦合。
簡單工廠的作用是實例化對象，而不需要客戶了解這個物件屬於哪個特定的子類別。簡單工廠實例化的類別具有相同的介面或基底類，當子類別比較固定並不需要擴充時，可以使用簡單工廠。如資料庫生產工廠就是簡單工廠的一個應用
採用簡單工廠的優點是可以使用戶根據參數獲得對應的類實例，避免了直接實例化類，降低了耦合性；缺點是可實例化的類型在編譯期間已經被確定，如果增加新類型，則需要修改工廠，不符合OCP（開閉原則）的原則。簡單工廠需要知道所有要產生的類型，當子類別過多或子類別層次過多時不適合使用。

簡單工廠模式實作

下面考慮《大話設計模式》中的一個例子：
題目：用任意一種物件導向語言實現一個計算器控制台程式。要求輸入兩個數字和運算符號，得到結果。

題目分析：

程式應該要做到：（1）可維護；（2）可重複使用；（3）可擴充；（4）彈性好。
可維護：就是說程式碼一處更改，不能產生連鎖反應，不能影響其他地方。
可重複使用：盡量減少重複性程式碼。
可擴充：如果要擴充新的功能、新的業務，只需要增加新的類別就好了，不會對現有的類別和邏輯產生影響。插拔式的應用。
物件導向重點：
物件導向三大特性：封裝、繼承、多型。
透過封裝、繼承、多型把程式耦合降低。
業務邏輯和介面邏輯分開。

類別的結構圖：

#程式碼實作：

1. 首先，搞清楚業務中容易發生變化的部分。在這個應用中，要求計算兩個數的運算結果，那麼要進行什麼樣的運算，這就是一個容易改變的部分。例如，我們現在只想實現加減乘除運算，後期又想增加開根或求餘運算。那麼如何因應這種需求所帶來的改變。在程式設計的時候就應該考慮到程式的可維護性、可擴充性、程式碼的可重複使用性、彈性等等。 

2. 例如現在這個運算器只有加減乘除四種運算。先建造一個Operation類，這個類別是各種具體運算類（加減乘除）的父類，主要是接受使用者輸入的數值。類別如下：

class Operation(): 
  def __init__(self,NumberA=0,NumberB=0): 
    self.NumberA = NumberA 
    self.NumberB = NumberB 
 
  def GetResult(self): 
    pass

3. 然後是具體的運算類別：Add、Sub、Mul、p。他們都繼承了Operation類，並且重寫了getResult()方法。這樣就可以用多態性來降低不同業務邏輯的耦合度，修改任何一種運算類別都不會影響其他的運算類別。特定類別的程式碼如下：

class AddOp(Operation): 
  def GetResult(self): 
    return self.NumberB + self.NumberA 
 
class MinusOp(Operation): 
  def GetResult(self): 
    return self.NumberA - self.NumberB 
 
class MultiOp(Operation): 
  def GetResult(self): 
    return self.NumberA * self.NumberB 
 
class pideOp(Operation): 
  def GetResult(self): 
    try: 
      return 1.0*self.NumberA / self.NumberB 
    except ZeropisionError: 
      raise

4.  那麼要如何讓計算機知道我要用哪一種運算呢？也就是說到底要實例化哪一個具體的運算類，Add？ Sub？ Mul？ p？這時就應該考慮用 一個單獨的類別來做這個創造具體實例的過程，這個類別就是工廠類別。如下：

class OperationFatory(): 
  def ChooseOperation(self,op): 
    if op == '+': 
      return AddOp() 
    if op == '-': 
      return MinusOp() 
    if op == '*': 
      return MultiOp() 
    if op == '/': 
      return pideOp()

5. 這樣，使用者只要輸入運算符，工廠類別就可以建立適當的實例，透過多態性，也就是傳回給父類的方式實現運算結果。客戶端程式碼如下：

if __name__ == '__main__': 
  ch = '' 
  while not ch=='q':  
    NumberA = eval(raw_input('Please input number1: ')) 
    op = str(raw_input('Please input the operation: ')) 
    NumberB = eval(raw_input('Please input number2: ')) 
    OPFactory = OperationFatory() 
    OPType = OPFactory.ChooseOperation(op) 
    OPType.NumberA = NumberA 
    OPType.NumberB = NumberB 
    print 'The result is:',OPType.GetResult() 
    print '\n#-- input q to exit any key to continue' 
    try: 
      ch = str(raw_input()) 
    except: 
      ch = ''

完整版程式碼如下：

# -*-coding:UTF-8-*-  
from abc import ABCMeta,abstractmethod 
 
class Operation(): 
  def __init__(self,NumberA=0,NumberB=0): 
    self.NumberA = NumberA 
    self.NumberB = NumberB 
 
  def GetResult(self): 
    pass 
 
class AddOp(Operation): 
  def GetResult(self): 
    return self.NumberB + self.NumberA 
 
class MinusOp(Operation): 
  def GetResult(self): 
    return self.NumberA - self.NumberB 
 
class MultiOp(Operation): 
  def GetResult(self): 
    return self.NumberA * self.NumberB 
 
class pideOp(Operation): 
  def GetResult(self): 
    try: 
      return 1.0*self.NumberA / self.NumberB 
    except ZeropisionError: 
      raise 
 
class OperationFatory(): 
  def ChooseOperation(self,op): 
    if op == '+': 
      return AddOp() 
    if op == '-': 
      return MinusOp() 
    if op == '*': 
      return MultiOp() 
    if op == '/': 
      return pideOp() 
 
if __name__ == '__main__': 
  ch = '' 
  while not ch=='q':  
    NumberA = eval(raw_input('Please input number1: ')) 
    op = str(raw_input('Please input the operation: ')) 
    NumberB = eval(raw_input('Please input number2: ')) 
    OPFactory = OperationFatory() 
    OPType = OPFactory.ChooseOperation(op) 
    OPType.NumberA = NumberA 
    OPType.NumberB = NumberB 
    print 'The result is:',OPType.GetResult() 
    print '\n#-- input q to exit any key to continue' 
    try: 
      ch = str(raw_input()) 
    except: 
      ch = ''

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