1. 工厂方法模式简介

一句话介绍：工厂方法模式（Factory Method Pattern）是一种创建型设计模式，用于将依赖对象的创建委派给子类来决定。

2. 工厂方法模式的组成

工厂方法模式包含以下几个角色：

1. 抽象产品（Abstract Product） ：定义了产品的接口，是工厂方法模式中创建的对象的基类；
2. 具体产品（Concrete Product） ：实现了抽象产品接口的具体类，是工厂方法模式中具体的产品；
3. 抽象工厂（Abstract Factory） ：定义了工厂方法的接口，通常包含一个抽象方法用于创建产品对象；
4. 具体工厂（Concrete Factory） ：实现了抽象工厂接口的具体类，负责实例化具体的产品对象。

3. 使用场景以及优缺点

使用场景：

• 当一个类无法预知它必须创建哪种类型的依赖对象、或者不清楚该依赖对象的依赖关系时，可以使用工厂方法模式；
• 当一个类希望将依赖对象的创建延迟到子类中，或者希望通过子类来定制依赖对象的创建过程时，可以使用工厂方法模式。

优点：

• 将对象的创建与使用相分离，使得系统更加灵活，易于扩展和维护；
• 可以通过子类来定制依赖对象的创建过程，增加了系统的灵活性和可定制性；
• 符合开闭原则，新增具体产品类时无需修改现有代码，只需要增加相应的具体工厂类即可。

缺点：

• 每增加一个具体产品类，都需要新增一个对应的具体工厂类，导致类的数量增加，系统变得更加复杂。

4. 使用Python实现

下面是一个使用 Python 实现工厂方法模式的简单示例：

from abc import ABC, abstractmethod

# 抽象产品类
class Product(ABC):
    @abstractmethod
    def operation(self):
        pass

# 具体产品类A
class ConcreteProductA(Product):
    def operation(self):
        return "具体产品A的操作"

# 具体产品类B
class ConcreteProductB(Product):
    def operation(self):
        return "具体产品B的操作"

# 抽象工厂类
class Factory(ABC):
    @abstractmethod
    def create_product(self):
        pass

# 具体工厂类A
class ConcreteFactoryA(Factory):
    def create_product(self):
        return ConcreteProductA()

# 具体工厂类B
class ConcreteFactoryB(Factory):
    def create_product(self):
        return ConcreteProductB()

# 客户端代码
if __name__ == "__main__":
    # 使用具体工厂A创建具体产品A
    factory_a = ConcreteFactoryA()
    product_a = factory_a.create_product()
    print(product_a.operation())

    # 使用具体工厂B创建具体产品B
    factory_b = ConcreteFactoryB()
    product_b = factory_b.create_product()
    print(product_b.operation())

在这个示例中，我们定义了抽象产品类 Product 和具体产品类 ConcreteProductA 和 ConcreteProductB。同时，定义了抽象工厂类 Factory 和具体工厂类 ConcreteFactoryA 和 ConcreteFactoryB。客户端代码通过具体工厂类来创建具体产品对象，而不需要直接实例化具体产品类，从而实现了工厂方法模式。

5. 参考资料

• 工厂方法模式
• 工厂方法模式