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设计模式 – 工厂模式
一、什么是工厂模式
工厂模式是指定义一个工厂类接口，让工厂子类来创建一系列相关或相互依赖的对象。
工厂模式包涵一个超类。这个超类提供一个抽象化的接口来创建一个特定类型的对象，而不是决定哪个对象可以被创建。
为了实现此方法，需要创建一个工厂类创建并返回。
当程序运行输入一个“类型”的时候，需要创建于此相应的对象。这就用到了工厂模式。在如此情形中，实现代码基于工厂模式，可以达到可扩展，可维护的代码。当增加一个新的类型，不在需要修改已存在的类，只增加能够产生新类型的子类。
工厂模式分为三种：
1.简单工厂模式，只适合简单的情况。
2.工厂方法模式，把简单的工厂模式抽象化了，适合更加复杂的程序设计。
3.抽象工厂模式，工厂类中只写一个抽象方法，让其他类继承并重写该方法。
二、为什么使用工厂模式
(1) 解耦 ：把对象的创建和使用的过程分开。
(2) 降低代码重复: 如果创建某个对象的过程都很复杂，需要一定的代码量，而且很多地方都要用到，那么就会有很多的重复代码。
(3) 降低维护成本 ：由于创建过程都由工厂统一管理，所以发生业务逻辑变化，不需要找到所有需要创建对象B的地方去逐个修正，只需要在工厂里修改即可，降低维护成本。
三、工厂模式优缺点
优点:1.工厂方法用来创建客户所需要的产品，同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节；2.够让工厂自主确定创建何种产品对象，而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部；3.在系统中加入新产品时，完全符合开闭原则。
缺点:1.系统中类的个数将成对增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，会给系统带来一些额外的开销；2.增加了系统的抽象性和理解难度；3.难以支持新种类的产品。
四、案例分析
我们以手机工厂抽象实例作为分析对象，类图如下：
定义抽象工厂类：
class PhoneShell(metaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def show_shell(self):
pass
class CPU(metaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def show_cpu(self):
pass
class OS(metaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def show_os(self):
pass
定义具体工厂类：
class PhoneFactory(metaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def make_shell(self):
pass
@abstractmethod
def make_cpu(self):
pass
@abstractmethod
def make_os(self):
pass
定义抽象产品类：
定义具体产品类：