设计模式之工厂模式(factory pattern)

之前有在学设计模式,感觉还是把一些常用的设计模式总结出来,方便我以后的回顾。


今天我要写的是设计模式之工厂模式


工厂模式一般包含工厂方法(factory method)和抽象工厂(abstract factory)


(1)工厂方法(factory method)

所有工厂模式都用来封装对象的创建。工厂方式模式通过让子类决定该创建的对象是什么,来达到讲对象创建的过程封装的目的。

只是一些概念比较难理解,还是直接看代码(以下代码来自<HeadFirst设计模式>)

java 版本:

public class SimplePizzaFactory {
     public Pizza createPizza(String type) {
          Pizza pizza = null;

          if (type.equals("cheese")) {
               pizza = new CheesePizza();
          } else if (type.equals("pepperoni")) {
               pizza = new PepperoniPizza();p
          } else if (type.equals("clam")) {
               pizza = new ClamPizza();
          }
     }
     return pizza;
}

python 版本:

class JSONParser:
    def parse(self, raw_data):
        return json.loads(raw_data)

class XMLParser:
    def parse(self, raw_data):
        return xml2dict(raw_data)

def new_parser(type, **kwargs):
    if type == 'json':
        return JSONParser()
    elif type == 'xml':
        return XMLParser()

parser = new_parser('json')
with open('hello.json') as fp:
    data = parser.parse(fp.read())
print(data)

解释:

(1)有两个类:JSONParser 和 XMLParser ,工厂则是 new_parser()

(2)从代码 parser = new_parser('json') 看得出来在实例化对象的时候,只需要考虑哪种结构,而不是具体的类。

总结:

“工厂模式”所带来的好处:
将创建对象的代码集中在一个对象或方法中,可以避免代码中的重复,并且更方便以后的维护。这也意味着客户在实例化对象时,只会依赖于结构,而不是具体类。


(2)抽象工厂(abstract factory)

提供一个接口,用于创建相关或依赖对象的家族,而不需要明确指定具体类

代码来源:https://github.com/faif/python-patterns/blob/master/creational/abstract_factory.py

import six
import abc
import random


class PetShop(object):

    """A pet shop"""

    def __init__(self, animal_factory=None):
        """pet_factory is our abstract factory.  We can set it at will."""

        self.pet_factory = animal_factory

    def show_pet(self):
        """Creates and shows a pet using the abstract factory"""

        pet = self.pet_factory.get_pet()
        print("We have a lovely {}".format(pet))
        print("It says {}".format(pet.speak()))
        print("We also have {}".format(self.pet_factory.get_food()))


# Stuff that our factory makes

class Dog(object):

    def speak(self):
        return "woof"

    def __str__(self):
        return "Dog"


class Cat(object):

    def speak(self):
        return "meow"

    def __str__(self):
        return "Cat"


# Factory classes

class DogFactory(object):

    def get_pet(self):
        return Dog()

    def get_food(self):
        return "dog food"


class CatFactory(object):

    def get_pet(self):
        return Cat()

    def get_food(self):
        return "cat food"


# Create the proper family
def get_factory():
    """Let's be dynamic!"""
    return random.choice([DogFactory, CatFactory])()


# Implementation 2 of an abstract factory
@six.add_metaclass(abc.ABCMeta)
class Pet(object):

    @classmethod
    def from_name(cls, name):
        for sub_cls in cls.__subclasses__():
            if name == sub_cls.__name__.lower():
                return sub_cls()

    @abc.abstractmethod
    def speak(self):
        """"""



class Kitty(Pet):
    def speak(self):
        return "Miao"


class Duck(Pet):
    def speak(self):
        return "Quak"


# Show pets with various factories
if __name__ == "__main__":
    for i in range(3):
        shop = PetShop(get_factory())
        shop.show_pet()
        print("=" * 20)

    for name0 in ["kitty", "duck"]:
        pet = Pet.from_name(name0)
        print("{}: {}".format(name0, pet.speak()))

### OUTPUT ###
# We have a lovely Cat
# It says meow
# We also have cat food
# ====================
# We have a lovely Dog
# It says woof
# We also have dog food
# ====================
# We have a lovely Cat
# It says meow
# We also have cat food
# ====================
# kitty: Miao
# duck: Quak

总结:工厂方法和抽象工厂的选择: 先使用工厂方法,当发现需要使用一系列工厂方法来创建多个对象的时候, 可以考虑把这些创建对象的过程合并到一个抽象工厂


参考资料:

(1)https://sourcemaking.com/design_patterns/

(2)http://link.zhihu.com/?target=https%3A//github.com/faif/python-patterns

内容概要:本文详细探讨了基于阻尼连续可调减振器(CDC)的半主动悬架系统的控制策略。首先建立了CDC减振器的动力学模型,验证了其阻尼特性,并通过实验确认了模型的准确性。接着,搭建了1/4车辆悬架模型,分析了不同阻尼系数对悬架性能的影响。随后,引入了PID、自适应模糊PID和模糊-PID并联三种控制策略,通过仿真比较它们的性能提升效果。研究表明,模糊-PID并联控制能最优地提升悬架综合性能,在平顺性和稳定性间取得最佳平衡。此外,还深入分析了CDC减振器的特性,优化了控制策略,并进行了系统级验证。 适用人群:从事汽车工程、机械工程及相关领域的研究人员和技术人员,尤其是对车辆悬架系统和控制策略感兴趣的读者。 使用场景及目标:①适用于研究和开发基于CDC减振器的半主动悬架系统的工程师;②帮助理解不同控制策略(如PID、模糊PID、模糊-PID并联)在悬架系统中的应用及其性能差异;③为优化车辆行驶舒适性和稳定性提供理论依据和技术支持。 其他说明:本文不仅提供了详细的数学模型和仿真代码,还通过实验数据验证了模型的准确性。对于希望深入了解CDC减振器工作原理及其控制策略的读者来说,本文是一份极具价值的参考资料。同时,文中还介绍了多种控制策略的具体实现方法及其优缺点,为后续的研究和实际应用提供了有益的借鉴。
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