设计模式-抽象工厂模式

抽象工厂模式是一种创建型设计模式，旨在通过提供接口创建一系列相关或独立对象，而无需指定它们的具体类。该模式与工厂方法模式相似，但针对多个产品族而非单个产品。

优点

• 单一职责原则: 将产品的实现隔离到特定的工厂类中，使得每个工厂都只负责一个产品族的创建。
• 开放封闭原则: 可以向程序中动态添加新产品，
• 与LSP原则相容: 可以使用一个产品族中的任意产品替换其它产品。可以保证客户端调用同一接口时，不关心具体的产品实现。
• 简化客户端代码：客户端无需知道创建对象的具体类，只需要知道该对象的抽象接口。

缺点

• 抽象工厂模式的实现比单一工厂模式和工厂方法模式要更复杂。
• 当需要新增产品时，需要在工厂接口中新增方法，导致所有的具体工厂类都要修改代码，违反了开放封闭原则。

适用场景

• 某些系统需要一些独立于其余部分的产品组件。
• 系统添加新组件时，也需要为其添加新组件工厂。

示例代码

#抽象工厂模式示例代码
from abc import ABC, abstractmethod

class BaseOperation(ABC):
    @abstractmethod
    def calculate(self, x, y):
        pass

class AddOperation(BaseOperation):
    def calculate(self, x, y):
        return x + y

class SubOperation(BaseOperation):
    def calculate(self, x, y):
        return x - y

class BaseFactory(ABC):
    @abstractmethod
    def create_op_one(self):
        pass

    @abstractmethod
    def create_op_two(self):
        pass

class AddFactory(BaseFactory):
    def create_op_one(self):
        return AddOperation()

    def create_op_two(self):
        return AddOperation()

class SubFactory(BaseFactory):
    def create_op_one(self):
        return SubOperation()

    def create_op_two(self):
        return SubOperation()

def client_code(factory: BaseFactory) -> None:
    op_one = factory.create_op_one()
    op_two = factory.create_op_two()

    x = 10
    y = 5

    print(op_one.calculate(x, y))
    print(op_two.calculate(x, y))

add_factory = AddFactory()
sub_factory = SubFactory()

print("Testing add factory:")
client_code(add_factory)

print("\n")

print("Testing sub factory:")
client_code(sub_factory)

代码解释：

• BaseOperation: 定义了抽象产品类
• AddOperation 和 SubOperation: 具体产品类，分别实现了 BaseOperation 接口
• BaseFactory: 定义了抽象工厂类，其中 create_op_one 和 create_op_two 是工厂方法，用于创建产品实例。
• AddFactory 和 SubFactory: 具体工厂类，实现了 BaseFactory 接口，并分别返回了 AddOperation 和 SubOperation 对象。
• client_code: 获取工厂实例，之后获取各种产品对象并调用它们的方法。