工厂设计模式

Question

我正在尝试实现工厂设计模式，并且到目前为止一直在这样做。

import abc

class Button(object):
    __metaclass__ = abc.ABCMeta

    html = ""
    def get_html(self, html):
        return self.html

class ButtonFactory():
    def create_button(self, type):
        baseclass = Button()
        targetclass = type.baseclass.capitalize()
        return targetclass

button_obj = ButtonFactory()
button = ['image', 'input', 'flash']
for b in button:
    print button_obj.create_button(b).get_html()

输出应该是所有按钮类型的 HTML。

我收到这样的错误

AttributeError: 'str' object has no attribute 'baseclass'

我正在尝试实现一个具有不同变体的类，例如 ImageButton、InputButton 和 FlashButton。根据不同的地方，可能需要为按钮创建不同的html

Answer 1

您正在尝试调用不存在的str 的baseclass 属性，因为b 获取字符串值（['image', 'input', 'flash'] 之一）。 如果要根据表示对象名称的字符串创建对象，可以使用globals() 字典，该字典保存了变量名称与其值之间的映射。

class Button(object):
    html = ""
    def get_html(self):
        return self.html

class Image(Button):
    html = "<img></img>"

class Input(Button):
    html = "<input></input>"

class Flash(Button):
    html = "<obj></obj>"

class ButtonFactory():
    def create_button(self, typ):
        targetclass = typ.capitalize()
        return globals()[targetclass]()

button_obj = ButtonFactory()
button = ['image', 'input', 'flash']
for b in button:
    print button_obj.create_button(b).get_html()

编辑： 使用globals() 或locals() 也不是一个好习惯，因此，如果可以的话，最好在相关对象及其名称之间创建一个映射，如下所示：

button_objects = {'image':Image,'flash':Flash,'input':Input}

并将create_button 替换为：

def create_button(self, typ):        
    return button_objects[typ]()

Answer 2

这是您的错误的来源：

button = ['image', 'input', 'flash'] # button contains strings

for b in button: # b is a string

create_button(b) # argument 'type' is a string

type.baseclass... # hence the AttributeError

您的列表button 需要包含具有baseclass 属性的对象，而不是它们作为字符串的名称。此外，您不应使用 type 作为变量名，因为它会影响 Python 标准库函数 type()。

Answer 3

假设您需要基于运行时字符串创建按钮实例，您的 Button 类和工厂的替代方案是简单地拥有一个类型名称字典（就像 chepner 建议的那样）：

buttonTypes = {"image" : Image,
               "input": Input,
               "flash" : Flash}

button = buttonTypes[name]()
print button.html

（注意这里是直接输入的，细节上可能有一些错误）。因为 Python 是鸭子类型，所以你可能不需要基类型。

Answer 4

截至 2021 年，由于 Python 已经发展，可接受的答案可能会以多种方式得到改进 (3.9.x)。这同样适用于其未经授权的original source。

首先，对象工厂的实现与interface 的概念紧密相关。根据Gang of Four definition of the Factory Pattern，我们读到它应该：

定义创建对象的接口，但让子类决定 要实例化哪个类。工厂方法让类延迟 实例化到子类。

话虽如此，已接受答案的一些重要改进可能如下：

1. 基类Button应该是一个抽象类来定义接口。换句话说，它应该继承自abc.ABC。

2. 我们看到，孩子（Flash、Image、Input）之间的唯一区别是每种情况下self.html 属性的值，而不是get_html 方法的实际实现。这意味着self.html 属性应该是抽象的，即接口的一部分。定义属性的一种非常简洁的方法是通过内置的@property 装饰器。因此，抽象属性将在其“getter”方法上使用@abc.abstractmethod 和@property 进行修饰。这一点很重要，因为如果“getter”方法没有在子类的主体内部实现，它将引发异常，从而有效地遵守接口规范。

3. ButtonFactory.create_button 方法是不必要的。事实上，也没有必要实例化一个 ButtonFactory，它的唯一目的是产生子对象。相反，您可以在 ButtonFactory 的构造函数内迁移子对象的创建，即在 __new__ 方法内。这将在工厂实例化时直接产生一个子对象。

4. 最后，我们可以将所有按钮放在同一个命名空间（Buttons 类）下，以避免在查找任何子按钮时使用globals。

将所有内容放在一个buttons.py 文件中：

from abc import ABC, abstractmethod


class Buttons:
    class Button(ABC):
        @property
        @abstractmethod
        def html(self) -> str:
            raise NotImplementedError

    class Flash(Button):
        html = "<obj></obj>"

    class Image(Button):
        html = "<img></img>"

    class Input(Button):
        html = "<input></input>"


class ButtonFactory:
    def __new__(cls, button_type: str) -> Buttons.Button:
        return getattr(Buttons, button_type)()

通过这种方式，我们可以将任何类似按钮的对象实例化为：

from buttons import ButtonFactory

flash_button = ButtonFactory("Flash")
image_button = ButtonFactory("Image")
input_button = ButtonFactory("Input")

print(flash_button.html, image_button.html, input_button.html)

输出将是：

<obj></obj> <img></img> <input></input>