舉例講解Python設計模式編程中對抽象工廠模式的運用

這篇文章主要介紹了Python設計模式編程中對抽象工廠模式的運用,文中的例子體現了抽象工廠模式程序的一些設計優化點,需要的朋友可以參考下
抽象工廠模式：提供一個創建一系列相關或相互依賴對象的接口，而無需指定它們具體的類。
優點：易于交換“產品系列”，只要更改相應的工廠即可。
缺點：建立產品的時候很繁瑣，需要增加和修改很多東西。
優化1：為了避免客戶端有過多的邏輯判斷，可以封裝出一個簡單工廠類來生成產品類。
優化2：為了減少簡單工廠類里面的邏輯判斷，可以采用“反射”機制，直接根據外部的配置文件讀取出需要使用產品類的信息。    
#encoding=utf-8
#
#by panda
#抽象工廠模式
 
def printInfo(info):
  print unicode(info, 'utf-8').encode('gbk')
    
#抽象產品A：user表
class IUser():
  def Insert(self):
    pass
  def GetUser(self):
    pass
 
#sqlserver實現的User
class SqlserverUser(IUser):
  def Insert(self):
    printInfo("在SQL Server中給User表增加一條記錄")
  def GetUser(self):
    printInfo("在SQL Server中得到User表的一條記錄")
 
#Access實現的User
class AccessUser(IUser):
  def Insert(self):
    printInfo("在Access中給User表增加一條記錄")
  def GetUser(self):
    printInfo("在Access中得到User表一條記錄")
 
 
#抽象產品B：部門表
class IDepartment():
  def Insert(self):
    pass
  def GetUser(self):
    pass
 
#sqlserver實現的Department
class SqlserverDepartment(IUser):
  def Insert(self):
    printInfo("在SQL Server中給Department表增加一條記錄")
  def GetUser(self):
    printInfo("在SQL Server中得到Department表的一條記錄")
 
#Access實現的Department
class AccessDepartment(IUser):
  def Insert(self):
    printInfo("在Access中給Department表增加一條記錄")
  def GetUser(self):
    printInfo("在Access中得到Department表一條記錄")
 
 
#抽象工廠
class IFactory():
  def CreateUser(self):
    pass
  def CreateDepartment(self):
    pass  
 
#sql server工廠
class SqlServerFactory(IFactory):
  def CreateUser(self):
    return SqlserverUser()
  def CreateDepartment(self):
    return SqlserverDepartment()
 
#access工廠
class AccessFactory(IFactory):
  def CreateUser(self):
    return AccessUser()
  def CreateDepartment(self):
    return AccessDepartment()
    
#優化一：采用一個簡單工廠類，封裝邏輯判斷操作
class DataAccess():
#  db = "Sqlserver"
  db = "Access"
  @staticmethod
  def CreateUser():
    if (DataAccess.db == "Sqlserver"):
      return SqlserverUser()
    elif(DataAccess.db == "Access"):
      return AccessUser()
  @staticmethod
  def CreateDepartment():
    if (DataAccess.db == "Sqlserver"):
      return SqlserverDepartment()
    elif(DataAccess.db == "Access"):
      return AccessDepartment()
      
#優化二：采用反射機制，避免使用太多判斷
##以下信息可以從配置文件中獲取
DBType = 'Sqlserver' #'Access'
DBTab_User = 'User'
DBTab_Department = 'Department'
 
class DataAccessPro():
#  db = "Sqlserver"
  db = "Access"
  @staticmethod
  def CreateUser():
    funName = DBType + DBTab_User
    return eval(funName)() #eval 將其中的字符串轉化為python表達式
  @staticmethod
  def CreateDepartment():
    funName = DBType + DBTab_Department
    return eval(funName)()
      
def clientUI():
  printInfo("\n--------抽象工廠方法--------")
  factory = SqlServerFactory()
  iu = factory.CreateUser()
  iu.Insert()
  iu.GetUser()
  id = factory.CreateDepartment()
  id.Insert()
  id.GetUser()
    
  printInfo("\n--抽象工廠方法+簡單工廠方法--")
  iu = DataAccess.CreateUser()
  iu.Insert()
  iu.GetUser()
  id = DataAccess.CreateDepartment()
  id.Insert()
  id.GetUser()
    
  printInfo("\n-抽象工廠方法+簡單工廠方法+反射-")
  iu = DataAccessPro.CreateUser()
  iu.Insert()
  iu.GetUser()
  id = DataAccessPro.CreateDepartment()
  id.Insert()
  id.GetUser()   
  return
 
 
if __name__ == '__main__':
  clientUI();

類圖：

工廠模式和抽象工廠模式的區別：工廠模式是在派生類中定義一個工廠的抽象接口，然后基類負責創建具體對象；抽象工廠模式是維護一個產品家族，由基類定義產品被生產的方法，客戶根據派生類的接口進行開發。
實例：人民群眾喜聞樂見的披薩店例子這里又可以搬出來了，這次我們根據抽象工廠模式的特點，用不同原材料制作不同口味的披薩，創建不同原材料的工廠，不同實體店做出口味不同的披薩。創建一個產品家族（Dough、Sauce、Cheese和Clam）的抽象類型（PizzaIngredientFactory），這個類型的子類（NYPizzaIngredientFactory和ChicagoPizzaIngredientFactory）定義了產品被產生的方法。
代碼：
#!/usr/bin/python
# -*- coding:utf-8 -*-
import sys
reload(sys)
sys.setdefaultencoding('utf-8')
 
'''
披薩
'''
class Pizza:
  name = ""
  dough = None
  sauce = None
  cheese = None
  clam = None
 
  def prepare(self):
    pass
 
  def bake(self):
    print "烘烤25分鐘在350。".decode('utf-8')
 
  def cut(self):
    print "切割成對角線切片。".decode('utf-8')
 
  def box(self):
    print "放在官方的盒子中。".decode('utf-8')
 
  def get_name(self):
    return self.name
 
  def set_name(self, name):
    self.name = name
 
  def to_string(self):
    string = "%s:\n" % self.name
    string += "  面團: %s\n" % self.dough.to_string() if self.dough else ""
    string += "  醬汁: %s\n" % self.sauce.to_string() if self.sauce else ""
    string += "  奶酪: %s\n" % self.cheese.to_string() if self.cheese else ""
    string += "  文蛤: %s\n" % self.clam.to_string() if self.clam else ""
    return string
 
'''
什么類別的披薩
'''
class CheesePizza(Pizza):
  def __init__(self, ingredient_factory):
    self.ingredient_factory = ingredient_factory
 
  def prepare(self):
    print "準備: %s" % self.name
    self.dough = self.ingredient_factory.create_dough()
    self.sauce = self.ingredient_factory.create_sauce()
    self.cheese = self.ingredient_factory.create_cheese()
 
 
class ClamPizza(Pizza):
  def __init__(self, ingredient_factory):
    self.ingredient_factory = ingredient_factory
 
  def prepare(self):
    print "準備: %s" % self.name
    self.dough = self.ingredient_factory.create_dough()
    self.sauce = self.ingredient_factory.create_sauce()
    self.clam = self.ingredient_factory.create_clam()
 
'''
披薩店
'''
class PizzaStore:
  def order_pizza(self, pizza_type):
    self.pizza = self.create_pizza(pizza_type)
    self.pizza.prepare()
    self.pizza.bake()
    self.pizza.cut()
    self.pizza.box()
    return self.pizza
 
  def create_pizza(self, pizza_type):
    pass
 
'''
紐約披薩實體店1
'''
class NYPizzaStore(PizzaStore):
  def create_pizza(self, pizza_type):
    ingredient_factory = NYPizzaIngredientFactory()
 
    if pizza_type == "cheese":
      pizza = CheesePizza(ingredient_factory)
      pizza.set_name("紐約風格芝士披薩".decode('utf-8'))
    elif pizza_type == "clam":
      pizza = ClamPizza(ingredient_factory)
      pizza.set_name("紐約風格文蛤披薩".decode('utf-8'))
    else:
      pizza = None
 
    return pizza
 
'''
芝加哥披薩實體店2
'''
class ChicagoPizzaStore(PizzaStore):
   def create_pizza(self, pizza_type):
    ingredient_factory = ChicagoPizzaIngredientFactory()
 
    if pizza_type == "cheese":
      pizza = CheesePizza(ingredient_factory)
      pizza.set_name("芝加哥風格芝士披薩".decode('utf-8'))
    elif pizza_type == "clam":
      pizza = ClamPizza(ingredient_factory)
      pizza.set_name("芝加哥風格文蛤披薩".decode('utf-8'))
    else:
      pizza = None
 
    return pizza
 
'''
生產披薩的工廠
'''
class PizzaIngredientFactory:
  def create_dough(self):
    pass
 
  def create_sauce(self):
    pass
 
  def create_cheese(self):
    pass
 
  def create_clam(self):
    pass
 
'''
生產披薩的實體工廠1
'''
class NYPizzaIngredientFactory(PizzaIngredientFactory):
  def create_dough(self):
    return ThinDough()
 
  def create_sauce(self):
    return MarinaraSauce()
 
  def create_cheese(self):
    return FreshCheese()
 
  def create_clam(self):
    return FreshClam()
 
'''
生產披薩的實體工廠2
'''
class ChicagoPizzaIngredientFactory(PizzaIngredientFactory):
  def create_dough(self):
    return ThickDough()
 
  def create_sauce(self):
    return MushroomSauce()
 
  def create_cheese(self):
    return BlueCheese()
 
  def create_clam(self):
    return FrozenClam()
 
 
class Dough:
  def to_string(self):
    pass
 
class ThinDough(Dough):
  def to_string(self):
    return "薄的面團"
 
class ThickDough(Dough):
  def to_string(self):
    return "厚的生面團"
 
class Sauce:
  def to_string(self):
    pass
 
class MarinaraSauce(Sauce):
  def to_string(self):
    return "番茄醬"
 
class MushroomSauce(Sauce):
  def to_string(self):
    return "蘑菇醬"
 
class Cheese:
  def to_string(self):
    pass
 
class FreshCheese(Cheese):
  def to_string(self):
    return "新鮮的奶酪"
 
class BlueCheese(Cheese):
  def to_string(self):
    return "藍紋奶酪"
 
class Clam:
  def to_string(self):
    pass
 
class FreshClam(Clam):
  def to_string(self):
    return "新鮮的文蛤"
 
class FrozenClam(Clam):
  def to_string(self):
    return "冷凍的文蛤"
 
if __name__ == "__main__":
  # 創建了兩個披薩實體店
  ny_store = NYPizzaStore()
  chicago_store = ChicagoPizzaStore()
 
  # 在第一個披薩對象中訂購了一個cheese風味的披薩
  pizza = ny_store.order_pizza("cheese")
  print pizza.to_string()
  print "邁克訂購了一個 %s" % pizza.get_name()
  print
 
  pizza = chicago_store.order_pizza("clam")
  print pizza.to_string()
  print "約翰訂購了一個%s" % pizza.get_name()

結果：    
準備: 紐約風格芝士披薩
烘烤25分鐘在350。
切割成對角線切片。
放在官方的盒子中。
紐約風格芝士披薩:
  面團: 薄的面團
  醬汁: 番茄醬
  奶酪: 新鮮的奶酪
 
邁克訂購了一個 紐約風格芝士披薩
 
準備: 芝加哥風格文蛤披薩
烘烤25分鐘在350。
切割成對角線切片。
放在官方的盒子中。
芝加哥風格文蛤披薩:
  面團: 厚的生面團
  醬汁: 蘑菇醬
  文蛤: 冷凍的文蛤
 
約翰訂購了一個芝加哥風格文蛤披薩