python设计模式-工厂模式

工厂模式的核心思想：封装对象创建过程、解耦对象使用与创建 。

示例代码：

from enum import Enum


# 基类：人类
class Person:
    species = 'Homo sapiens'

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def __str__(self):
        return f"{self.__class__.__name__}: {self.name}"


# 子类：成年人
class Adult(Person):
    def can_vote(self):
        return True  # 成年人有投票权


# 子类：未成年人
class Minor(Person):
    def can_vote(self):
        return False  # 未成年人无投票权


# 子类：匿名人士
class AnonymousPerson(Person):
    def __init__(self):
        super().__init__('Anonymous')  # 固定名称为Anonymous


# 枚举：定义支持的人物类型
class PersonType(Enum):
    ADULT = 1
    MINOR = 2
    ANONYMOUS = 3


# 工厂类：负责创建不同类型的Person对象
class PersonFactory:
    @staticmethod
    def create_person(person_type, name=None):
        """
        根据类型创建不同的Person对象
        :param person_type: PersonType枚举值，指定要创建的对象类型
        :param name: 名称（匿名类型不需要此参数）
        :return: 对应的Person子类实例
        """
        if person_type == PersonType.ADULT:
            if not name:
                raise ValueError("创建成年人需要提供姓名")
            return Adult(name)
        elif person_type == PersonType.MINOR:
            if not name:
                raise ValueError("创建未成年人需要提供姓名")
            return Minor(name)
        elif person_type == PersonType.ANONYMOUS:
            return AnonymousPerson()  # 匿名类型无需姓名
        else:
            raise ValueError(f"不支持的人物类型: {person_type}")


# 使用示例
if __name__ == "__main__":
    # 通过工厂创建不同类型的对象
    adult = PersonFactory.create_person(PersonType.ADULT, "Alice")
    minor = PersonFactory.create_person(PersonType.MINOR, "Bob")
    anonymous = PersonFactory.create_person(PersonType.ANONYMOUS)

    print(adult)  # 输出：Adult: Alice
    print(minor)  # 输出：Minor: Bob
    print(anonymous)  # 输出：AnonymousPerson: Anonymous

    print(adult.can_vote())  # 输出：True
    print(minor.can_vote())  # 输出：False

以上代码通过创建独立的工厂类，并通过工厂类来管理不同类型对象的创建。

这个实现的特点（符合标准工厂模式）：

1. 分离的工厂类
   创建了独立的PersonFactory类，专门负责对象的创建逻辑，而Person及其子类只关注自身的业务逻辑（如can_vote方法）。这种分离符合 "单一职责原则"。

2. 通过类型控制创建
   使用PersonType枚举明确支持的对象类型，调用者只需指定类型和必要参数（如姓名），无需直接实例化具体子类（如Adult()、Minor()）。

3. 封装创建细节
   工厂类内部处理了不同类型对象的创建条件（如匿名对象不需要姓名），调用者无需关心这些细节，只需通过统一的create_person方法获取对象。

4. 易于扩展
   如果需要新增Person类型（如Senior老年人），只需：

   • 创建Senior子类继承Person
   • 在PersonType枚举中添加SENIOR
   • 在工厂类的create_person方法中增加对应分支
     无需修改现有业务逻辑，符合 "开闭原则"。

5. 统一的接口
   所有通过工厂创建的对象都遵循Person基类的接口规范（如都有name属性和__str__方法），调用者可以统一处理这些对象，无需区分具体类型。

这种实现比之前的类方法方式更接近标准工厂模式，尤其在需要管理多种对象类型、创建逻辑复杂的场景下，优势会更加明显。