python：水果與設計模式 - 抽象工廠模式

**抽象工廠模式（Abstract Factory Pattern）：**屬於創建型模式，它提供了一種創建對象的最佳方式。在抽象工廠模式中，接口是負責創建一個相關對象的工廠，不需要顯式指定它們的類，每個生成的工廠都能按照工廠模式提供對象。

意圖： 提供一個創建一系列相關或相互依賴對象的接口，而無需指定它們具體的類。

主要解決： 主要解決接口選擇的問題。

何時使用： 系統的產品有多於一個的產品族，而系統只消費其中某一族的產品。

如何解決： 在一個產品族裏面，定義多個產品。

關鍵代碼： 在一個工廠裏聚合多個同類產品。

優點： 當一個產品族中的多個對象被設計成一起工作時，它能保證客戶端始終只使用同一個產品族中的對象。抽象工廠模式相較於工廠模式，劃分更加明確清晰，面對複雜的生產任務，管理和生產性能會更加高效。

缺點： 產品族擴展非常困難，要增加一整個系列的某一產品。

注意事項： 產品族難擴展，產品等級易擴展。

應用實例： 對於一個生產水果的工廠，工廠模式主要針對一種水果創建一個涵蓋與該水果相關所有業務的工廠（例如：葡萄的運輸、保存、加工、包裝、售賣等相關業務全部被該工廠承包）；而抽象工廠模式主要針對生產其中的某一環節進行創建相應的工廠（例如：運輸工廠負責管理所有水果的運輸，售賣工廠負責管理所有水果的價格和售賣，庫存工廠負責管理所有水果的庫存計數等）。

那我們來一起使用抽象工廠模式，構建一個購買水果的收銀小項目吧！(づ｡◕ᴗᴗ◕｡) づ

實現的思路：

項目的 UML 用例圖如下：

實現的代碼如下：

class FruitClass:
    # 品種工廠
    def get_name(self, name_index):
        if name_index == 0:
            name_object = OrangeClass()
        elif name_index == 1:
            name_object = Hami_MelonClass()
        elif name_index == 2:
            name_object = GrapeClass()
        else:
            name_object = None

        return name_object


class OrangeClass:
    # 橘子類
    def __init__(self):
        self.name = "橘子"

    def print_name(self):
        print("您購買的水果爲：%s" % self.name)


class Hami_MelonClass:
    # 哈密瓜類
    def __init__(self):
        self.name = "哈密瓜"

    def print_name(self):
        print("您購買的水果爲：%s" % self.name)


class GrapeClass:
    # 葡萄類
    def __init__(self):
        self.name = "葡萄"

    def print_name(self):
        print("您購買的水果爲：%s" % self.name)


class FruitWeight:
    # 稱重工廠
    def __init__(self, weight):
        self.weight = float(weight)

    def print_weight(self):
        print("該水果的重量爲：%.2f千克" % self.weight)


class FruitPrice:
    # 價格工廠
    def get_price(self, name_index, variety):
        if name_index == 0:
            price_object = OrangePrice(variety)
        elif name_index == 1:
            price_object = Hami_MelonPrice()
        elif name_index == 2:
            price_object = GrapePrice()
        else:
            price_object = None

        return price_object


class OrangePrice:
    # 橘子價格類
    def __init__(self, variety):
        self.variety = variety
        if self.variety == 1:
            self.price = 8.5
        else:
            self.price = 11.0

    def print_price(self):
        print("該水果的單價爲:%.2f元/千克" % self.price)


class Hami_MelonPrice:
    # 哈密瓜價格類
    def __init__(self):
        self.price = 24.3

    def print_price(self):
        print("該水果的價格爲:%.2f元/千克" % self.price)


class GrapePrice:
    # 葡萄價格類
    def __init__(self):
        self.price = 16.2

    def print_price(self):
        print("該水果的價格爲:%.2f元/千克" % self.price)
        return self.price


class FruitPack:
    # 包裝工廠
    def __init__(self, pack):
        if pack == 1:
            self.pack = "散稱"
        else:
            self.pack = "盒裝"

    def print_pack(self):
        print("該水果的打包方式爲：%s" % self.pack)


class FruitFactory:
    def __init__(self, name_index, weight, variety, pack):
        # 任務的分配，品種、重量、價格、包裝方式
        self.name_object = FruitClass().get_name(name_index)
        self.weight_object = FruitWeight(weight)
        self.price_object = FruitPrice().get_price(name_index, variety)
        self.pack_object = FruitPack(pack)

    def print_purchase(self):
        # 計算購買的金額
        money = self.price_object.price * self.weight_object.weight
        print("需要支付的金額共計爲：%.2f元" % money)

    def show_info(self):
        # 展示最終的購買信息
        self.name_object.print_name()
        self.weight_object.print_weight()
        self.price_object.print_price()
        self.pack_object.print_pack()
        self.print_purchase()
        print("-*-" * 20)


class Consumer:
    # 消費者類
    def __init__(self):
        print("-*-" * 20)
        # 輸入原始的“購買需求”信息
        self.name = input("請輸入你要購買的水果名稱：0.橘子 1.哈密瓜 2.葡萄\n")
        self.weight = input("請輸入你要購買水果的重量(kg)：\n")
        self.variety = input("如果您購買橘子，我們有2種橘子：0.不買橘子 1.甘橘 2.砂糖橘\n")
        self.pack = input("請您選擇該水果的包裝方式：1.散稱 2.盒裝\n")
        print("-*-" * 20)

    def request(self):
        # 返回相關的購買信息
        return self.name, self.weight, self.variety, self.pack


if __name__ == '__main__':
    # 創建顧客
    buyer = Consumer()
    # 拿到顧客的購買信息
    buy_info = buyer.request()
    # 使用水果工廠，傳達指令至旗下的子工廠並執行購買操作
    buy_res = FruitFactory(int(buy_info[0]), int(buy_info[1]), int(buy_info[2]), int(buy_info[3]))
    # 購買信息的展示
    buy_res.show_info()

相關的測試用例：

本文關於設計模式的講解思想，參考鏈接：抽象工廠模式
如果有對 python 類的創建和繼承等用法還不熟悉的小夥伴，請參考這篇博客： python 類的繼承

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來源：https://blog.csdn.net/acceptedday/article/details/117906413

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