抽象工厂模式也是一种创建型设计模式，它提供一个接口，用于创建一系列相关或相互依赖的对象，而无需指定它们的具体类。它特别适合在需要创建多个相关对象且这些对象在逻辑上属于一个“产品族”时使用。
结构：
- 抽象产品：定义了产品家族中每个产品的接口。
- 具体产品：实现抽象产品接口的具体类。
- 抽象工厂：声明了创建一系列相关产品的方法。
- 具体工厂：实现抽象工厂接口，提供具体产品的实例。
实现方式：
from abc import ABC, abstractmethod
# 抽象产品类
class Chair(ABC):
@abstractmethod
def sit_on(self):
pass
class Sofa(ABC):
@abstractmethod
def lie_on(self):
pass
# 具体产品类
class VictorianChair(Chair):
def sit_on(self):
return "Sitting on a Victorian Chair."
class ModernChair(Chair):
def sit_on(self):
return "Sitting on a Modern Chair."
class VictorianSofa(Sofa):
def lie_on(self):
return "Lying on a Victorian Sofa."
class ModernSofa(Sofa):
def lie_on(self):
return "Lying on a Modern Sofa."
# 抽象工厂类
class FurnitureFactory(ABC):
@abstractmethod
def create_chair(self):
pass
@abstractmethod
def create_sofa(self):
pass
# 具体工厂类
class VictorianFurnitureFactory(FurnitureFactory):
def create_chair(self):
return VictorianChair()
def create_sofa(self):
return VictorianSofa()
class ModernFurnitureFactory(FurnitureFactory):
def create_chair(self):
return ModernChair()
def create_sofa(self):
return ModernSofa()
# 使用示例
factory = VictorianFurnitureFactory()
chair = factory.create_chair()
sofa = factory.create_sofa()
print(chair.sit_on()) # 输出 "Sitting on a Victorian Chair."
print(sofa.lie_on()) # 输出 "Lying on a Victorian Sofa."
优点：
- 一致性：确保同一产品族的对象之间可以协作。
- 解耦：客户端代码与具体类解耦，使得代码更灵活和易于维护。
- 符合开闭原则：添加新的产品族时，只需添加新的具体工厂类即可，无需修改已有代码。
缺点：
- 复杂性增加：需要为每个产品族定义新的具体工厂，类的数量会显著增加。
- 扩展困难：增加新的产品接口（如添加
Table）需要修改所有的工厂接口及其实现。
适用场景：
- 系统需要创建一系列相关的产品对象，而这些对象在逻辑上属于一个产品族。
- 系统希望提供产品族的多个变体，但保证客户端只使用同一变体的对象。
抽象工厂模式 vs. 简单工厂模式 vs. 工厂方法模式
-
简单工厂模式：
- 创建对象方式：通过一个工厂类的静态方法根据输入创建对象。
- 优点：实现简单，易于使用。
- 缺点：不符合开闭原则，扩展性差。
- 适用场景：适合创建少量、简单对象的场景。
-
工厂方法模式：
- 创建对象方式：通过子类实现的工厂方法创建具体对象。
- 优点：符合开闭原则，每新增产品只需扩展具体工厂类。
- 缺点：增加了实现复杂度和类的数量。
- 适用场景：适合创建多种对象，且需要易于扩展的场景。
-
抽象工厂模式：
- 创建对象方式：通过具体工厂创建一系列相关或相互依赖的对象。
- 优点：能够保证同一产品族对象的协作一致性，符合开闭原则。
- 缺点：实现复杂，扩展产品结构较困难。
- 适用场景：适合需要创建一系列相关对象的场景，确保产品之间的一致性。
总结对比：
- 简单工厂模式更适合简单和小规模的对象创建需求，缺乏扩展性。
- 工厂方法模式提供了更高的灵活性，允许创建不同类型的对象，但实现上增加了类的复杂度。
- 抽象工厂模式适合复杂系统中需要创建多个相关产品族的场景，保障产品族内对象的一致性，尽管它在实现上最为复杂。