工厂模式原理及实现

工厂方法模式（Factory Method Pattern）

这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。
在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

意图：定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。

主要解决：主要解决接口选择的问题。

何时使用：我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。

如何解决：让其子类实现工厂接口，返回的也是一个抽象的产品。

关键代码：创建过程在其子类执行。

应用实例：

• 您需要一辆汽车，可以直接从工厂里面提货，而不用去管这辆汽车是怎么做出来的，以及这个汽车里面的具体实现。
• Hibernate换数据库只需换方言和驱动就可以。

优点：

• 一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。
• 扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以。
• 屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。

缺点：每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。

使用场景：

• 日志记录器：记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等，用户可以选择记录日志到什么地方。

• 数据库访问，当用户不知道最后系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时。

• 设计一个连接服务器的框架，需要三个协议，”POP3”、”IMAP”、”HTTP”，可以把这三个作为产品类，共同实现一个接口。

注意事项：作为一种创建类模式，在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式，而简单对象，特别是只需要通过
new 就可以完成创建的对象，无需使用工厂模式。如果使用工厂模式，就需要引入一个工厂类，会增加系统的复杂度。

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案例：

先解释什么是工厂： 如果你开一家Pizza店（PizzaStore抽象类）卖各种风味的Pizza（Pizza子类），那么你需要根据客户要求准备相应的Pizza（创建Pizza对象），然后烘烤、切片、包装；

最简单的做法就是在PizzaStore中根据客户要求（类型判断）创建相应的Pizza对象，然后调用Pizza自身（由Pizza抽象类实现）的烘烤、切片和包装方法；

但这样的代码缺乏弹性，因为你让一个抽象类去依赖具体的对象；我们可以创建一个工厂来生产Pizza，根据传入的不同类型值返回不同Pizza对象，即从PizzaStore中将创建对象的代码挪到工厂中。但这只是一个编程技巧，并不算模式。

在工厂方法模式中，我们在PizzaStore中定义一个抽象接口（create_pizza）作为抽象的工厂，而order_pizza是它的客户；将Pizza对象的创建放到PizzaStore子类去解决。

现有Cheese和Clam两款Pizza，以及NY和Chicago两家分店，每家店的同款Pizza的口味不同——为迎合当地口味做了改进，主要差别来自不同的原材料，因此我们实现四个Pizza类型（NYStyleCheesePizza、NYStyleClamPizza、ChicagoStyleCheesePizza和ChicagoStyleClamPizza），每种使用不同的原材料组合，根据客户所在城市和选择款式我们创建不同的对象；根据工厂方法，我们将对象创建的代码放到PizzaStore子类去实现。
“`

python代码

class Pizza:      name = ""      dough = ""      sauce = ""      toppings = []      def prepare(self):          print "Preparing %s" % self.name          print "    dough: %s" % self.dough          print "    sauce: %s" % self.sauce          print "    add toppings:"          for n in self.toppings:              print "        %s" % n      def bake(self):          print "Bake for 25 minutes at 350."      def cut(self):          print "Cutting into diagonal slices."      def box(self):          print "Put into official box."      def get_name(self):          return self.name  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  class NYStyleCheesePizza(Pizza):      def __init__(self):          self.name = "NY Style Cheese Pizza"          self.dough = "NY Dough"          self.sauce = "NY Sauce"          self.toppings.append("NY toopping A")          self.toppings.append("NY toopping B")  class ChicagoStyleCheesePizza(Pizza):      def __init__(self):          self.name = "Chicago Style Cheese Pizza"          self.dough = "Chicago Dough"          self.sauce = "Chicago Sauce"          sefl.toppings.append("Chicago toopping A")      def cut(self):          print "Cutting into square slices."  class NYStyleClamPizza(Pizza):      def __init__(self):          self.name = "NY Style Clam Pizza"          self.dough = "NY Dough"          self.sauce = "NY Sauce"          self.toppings.append("NY toopping A")          self.toppings.append("NY toopping B")  class ChicagoStyleClamPizza(Pizza):      def __init__(self):          self.name = "Chicago Style Clam Pizza"          self.dough = "Chicago Dough"          self.sauce = "Chicago Sauce"          self.toppings.append("Chicago toopping A")      def cut(self):          print "Cutting into square slices."  class NYPizzaStore(PizzaStore):      def create_pizza(self, pizza_type):          if pizza_type == "cheese":              return NYStyleCheesePizza()          elif pizza_type == "clam":              return NYStyleClamPizza()          else:              return None  class ChicagoPizzaStore(PizzaStore):      def create_pizza(self, pizza_type):          if pizza_type == "cheese":              return ChicagoStyleCheesePizza()          elif pizza_type == "clam":              return ChicagoStyleClamPizza()          else:              return None  if __name__ == "__main__":      ny_store = NYPizzaStore()      chicago_store = ChicagoPizzaStore()      pizza = ny_store.order_pizza("cheese")      print "Mike ordered a %s." % pizza.get_name()      print       pizza = chicago_store.order_pizza("clam")      print "John ordered a %s." % pizza.get_name()      print  

输出：

Preparing NY Style Cheese Pizza      dough: NY Dough      sauce: NY Sauce      add toppings:          NY toopping A          NY toopping B  Bake for 25 minutes at 350.  Cutting into diagonal slices.  Put into official box.  Mike ordered a NY Style Cheese Pizza.  Preparing Chicago Style Clam Pizza      dough: Chicago Dough      sauce: Chicago Sauce      add toppings:          NY toopping A          NY toopping B          Chicago toopping A  Bake for 25 minutes at 350.  Cutting into square slices.  Put into official box.  John ordered a Chicago Style Clam Pizza.  

参考网址：

• http://www.runoob.com/design-pattern/factory-pattern.html
• http://blog.csdn.net/ericzhong83/article/details/7604728#