[Design Patterns] 01. Creational Patterns - Abstract Factory
设计模式是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结，使用设计模式的目的是提高代码的可重用性，让代码更容易被他人理解，并保证代码可靠性。它是代码编制真正实现工程化。
四个关键元素：(1) Pattern Name, (2) Problem, (3) Solution, (4) Consequences.
一、相关资源
From: 史上最全设计模式导学目录（完整版）
Ref: 菜鸟教程之抽象工厂
六个创建型模式中的前三个。
111
简单工厂模式-Simple Factory Pattern【学习难度：★★☆☆☆，使用频率：★★★☆☆】
工厂三兄弟之简单工厂模式（一）：图表库的设计
工厂三兄弟之简单工厂模式（二）：简单工厂模式概述
工厂三兄弟之简单工厂模式（三）：图表库的简单工厂模式解决方案
工厂三兄弟之简单工厂模式（四）：图表库解决方案的改进，简单工厂模式的简化，简单工厂模式总结
工厂方法模式-Factory Method Pattern【学习难度：★★☆☆☆，使用频率：★★★★★】
工厂三兄弟之工厂方法模式（一）：日志记录器的设计
工厂三兄弟之工厂方法模式（二）：工厂方法模式概述
工厂三兄弟之工厂方法模式（三）：日志记录器的工厂方法模式解决方案，反射与配置文件
工厂三兄弟之工厂方法模式（四）：重载的工厂方法，工厂方法的隐藏，工厂方法模式总结
抽象工厂模式-Abstract Factory Pattern【学习难度：★★★★☆，使用频率：★★★★★】
工厂三兄弟之抽象工厂模式（一）：界面皮肤库的初始设计
工厂三兄弟之抽象工厂模式（二）：产品等级结构与产品族
工厂三兄弟之抽象工厂模式（三）：抽象工厂模式概述
工厂三兄弟之抽象工厂模式（四）：界面皮肤库的抽象工厂模式解决方案
工厂三兄弟之抽象工厂模式（五）：“开闭原则”的倾斜性，抽象工厂模式总结
222
其中Abstract Factory Pattern 是重难点
一个工厂一般会生产一系列具有相关性的产品，即产品族。
在不同的工厂（大环境下）可能生产同一系列的产品族，具有相似的产品等级结构。
二、提出问题
-
客户的需求
首先，“连接数据库” 的过程应该对外是“屏蔽的“，都使用connect_to()。
接着，得到的工厂所包含的方法是统一的，都有parsed_data。
def main():
# 希望 connect_to 可以处理各种数据库文件，那就返回合适的工厂类，包含许多方法 xml_factory = connect_to('data/person.xml') xml_data = xml_factory.parsed_data
liars = xml_data.findall(".//{}[{}='{}']".format('person','lastName', 'Liar')) print('found: {} persons'.format(len(liars))) for liar in liars: print('first name: {}'.format(liar.find('firstName').text)) print('last name: {}'.format(liar.find('lastName').text)) [print('phone number ({})'.format(p.attrib['type']), p.text) for p in liar.find('phoneNumbers')] print()
json_factory = connect_to('data/donut.json') json_data = json_factory.parsed_data
print('found: {} donuts'.format(len(json_data))) for donut in json_data: print('name: {}'.format(donut['name'])) print('price: ${}'.format(donut['ppu'])) [print('topping: {} {}'.format(t['id'], t['type'])) for t in donut['topping']]
-
if else 实现的缺陷 - 简单工厂模式
connection_factory(filepath) 初始化了一个 ”特定的类“，并返回。
同时也就意味着：添加一个产品需要修改下面的函数，这不是很符合“开闭原则”。
Figure, 简单工厂模式
# factory：根据参数返回合适的工厂产品 def connection_factory(filepath): if filepath.endswith('json'): connector = JSONConnector elif filepath.endswith('xml'): connector = XMLConnector else: # 因为有“为保证安全”的connect_to层 raise ValueError('Cannot connect to {}'.format(filepath))
# 这里返回的已经是一个”实例” return connector(filepath) def connect_to(filepath): factory = None try: factory = connection_factory(filepath) # 简单模式下，只有一个工厂 except ValueError as ve: print(ve) return factory
-
多个工厂生产各自的产品
Figure, 工厂方法
三、类图符号
类图符号的学习，参考：类图
类名(Class)：每个类都必须有一个名字，类名是一个字符串。
属性(Attributes)：属性是指类的性质，即类的成员变量。类可以有任意多个属性，也可以没有属性。
操作(Operations)：操作是类的任意一个实例对象都可以使用的行为，操作是类的成员方法。
-
关联关系 (Association)
将一个类的对象作为另一个类的属性。
单向关联
双向关联
多重性关联关系
-
聚合关系 (Aggregation) 和 组合关系 (Composition)
前者是弱关系；后者是强关系；
组合关系，表示整体与部分的关系。
但是与聚合不同此关系是整体与部分是同生共死关系，即如果整体对象销毁了部分也会被销毁。
-
依赖关系 (Dependency)
Driver是一个整体，Car也是整体，这不是整体与部分关系。
Driver中使用了Car的move方法，从而形成了“依赖关系”。
-
泛化关系 (Generalization)
继承(extends)关系，父类与子类关系。
-
实现关系 (Realization)
类实现（implements）了接口。当多个类有类似的行为方式的时候我们通常会使用接口。
四、抽象工厂
-
抽象工厂
首先，“游戏开始play” 的过程是对外“屏蔽的“。
接着，得到的工厂所包含的方法是统一的。
class GameEnvironment:
def __init__(self, factory): self.hero = factory.make_character() self.obstacle = factory.make_obstacle() def play(self): self.hero.interact_with(self.obstacle) # 建立好产品之间的关系
def main():
name = input("Hello. What's your name? ") valid_input = False while not valid_input: valid_input, age = validate_age(name) game = FrogWorld if age < 18 else WizardWorld # <---- 工厂类。 environment = GameEnvironment(game(name)) # <---- 抽象工厂的"工厂"是"类"；参数也是类！ environment.play()
-
与工厂方法的区别
Goto: 抽象工厂模式和工厂模式的区别？【三种枪的例子比较不错】
重要的两个问题：
- 增加一个新工厂，只要实现这个类即可。
- 增加一个新产品 ，只要为类添加新方法即可。
"抽象工厂"的工厂是类；"工厂方法"的工厂是方法。
抽象工厂的工厂类就做一件事情生产产品。生产的产品给客户端使用，绝不给自己用。
普通工厂产出是一个产品（实例），抽象工厂产出是一个抽象（接口）。
区别在于，若添加一个新的产品，前者是修改工厂，后者是创建新工厂（符合“闭合原则”）。
其实，抽象工厂多了一个“抽象的部分”从而间接调用“参数类（产品）”的方法。
End.
