Python工厂模式（一）——简介

　　文章讲述如何在用Python开发软件时应用各种设计模式，介绍的是创建型工厂方法(Factory Method)模式，工厂方法(Factory Method)模式又称为虚拟构造器模式或者多态工厂模式，属于类的创建型模式。

　　工厂方法(Factory Method)模式又称为虚拟构造器(Virtual Constructor)模式或者多态工厂(Polymorphic Factory)模式，属于类的创建型模式。在工厂方法模式中，父类负责定义创建对象的公共接口，而子类则负责生成具体的对象，这样做的目的是将类的实例化操作延迟到子类中完成，即由子类来决定究竟应该实体化哪一个类。

　　在简单工厂模式中，一个工厂类处于对产品类进行实例化的中心位置上，它知道每一个产品类的细节，并决定何时哪一个产品类应当被实例化。简单工厂模式的优点是能够使客户端独立于产品的创建过程，并且在系统中引入新产品时无需对客户端进行修改，缺点是当有新产品要加入到系统中时，必须对工厂类进行修改，以加入必要的处理逻辑。简单工厂模式的致命弱点就是处于核心地位的工厂类，因为一旦它无法确定要对哪个类进行实例化时，就无法使用该模式，而工厂方法模式则可以很好地避免这一问题。

　　考虑这样一个应用程序框架(Framework)，它可以用来浏览各种格式的文档，如TXT、DOC、PDF、HTML等，设计时为了让软件的体系结构能够尽可能地通用，定义了application和Document这两个抽象父类，客户必须通过它们的子类来处理某一具体类型的文档。例如，要想利用该框架来编写一个PDF文件浏览器，必须先定义PDFApplication和PDFDocument这两个类，它们应该分别继承于Application和Document。

　　Application的职责是对Document进行管理，并且在需要时创建它们，比如当用户从菜单中选择Open或者New的时候，Application就要负责创建一个Document的实例。显而易见，被实例化的特定Document子类是与具体应用相关的，因此Application无法预测哪个Document的子类将被实例化，它只知道一个新的Document何时(When)被创建，但并不知道哪种(Which)具体的Document将被创建。此时若仍坚持使用简单工厂模式会出现一个非常尴尬的局面：框架必须实例化类，但它只知道不能被实例化的抽象类。

　　解决的办法是使用工厂方法模式，它封装了哪一个Document子类将被创建的信息，并且能够将这些信息从框架中分离出来。如图1所示，Application的子类重新定义了Application的抽象方法createDocument()，并返回某个恰当的Document子类的实例。我们称createDocument()是一个工厂方法(factory method)，因为它非常形象地描述了类的实例化过程，即负责"生产"一个对象。

　　简单说来，工厂方法模式的作用就是可以根据不同的条件生成各种类的实例，这些实例通常属于多个相似的类型，并且具有共同的父类。工厂方法模式将这些实例的创建过程封装了起来，从而简化了客户程序的编写，并改善了软件体系结构的可扩展性，使得将来能够以最小的代价加入新的子类。工厂方法这一模式适合在如下场合中运用：

　　◆当无法得知必须创建的对象属于哪个类的时候，或者无法得知属于哪个类的对象将被返回的时候，但前提是这些对象都符合一定的接口标准。

　　◆当一个类希望由它的子类来决定所创建的对象的时候，其目的是使程序的可扩展性更好，在加入其他类时更具弹性。

　　◆当创建对象的职责被委托给多个帮助子类(helper subclass)中的某一个，并且希望将哪个子类是代理者这一信息局部化的时候。

　　需要说明的是，使用工厂方法模式创建对象并不意味着一定会让代码变得更短(实事上往往更长)，并且可能需要设计更多的辅助类，但它的确可以灵活地、有弹性地创建尚未确定的对象，从而简化了客户端应用程序的逻辑结构，并提高了代码的可读性和可重用性。

（课课家）