工厂模式是一种常用的创建型设计模式，其核心目的是实现创建对象的接口和具体的实例化分离，通过建立一个工厂类，对实现了同一接口的一些类进行实例的创建，以增加系统的灵活性和可维护性。工厂模式可以分为三类：简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式 。其中简单工厂模式不输入23种设计模式之一，但他们又都属于创建型模式。
本文目录导读：
随着软件系统的复杂性不断增加，代码的复用性变得越来越重要，为了实现代码的复用，我们可以采用一种称为“工厂模式”的设计模式，本文将详细介绍工厂模式的概念、原理以及在实际项目中的应用，并通过实例来演示如何使用工厂模式进行编程。
工厂模式简介
工厂模式是一种创建型设计模式，它提供了一种创建对象的最佳方式，在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，而是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。
工厂模式主要分为以下几种类型：
1、简单工厂模式(Simple Factory Pattern):一个工厂类根据传入的参数决定创建哪一种产品类的实例。
2、工厂方法模式(Factory Method Pattern):定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类，工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。
3、抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern):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。
4、单例工厂模式(Singleton Factory Pattern):保证一个类只有一个实例，并提供一个访问该实例的全局访问点。
工厂模式原理
1、封装创建逻辑：工厂模式将对象的创建过程封装在工厂类中，使得客户端无需关心具体的创建过程，只需调用工厂类的方法即可获取到对象。
2、解耦合：工厂模式将对象的创建过程与其他代码模块分离，降低了各个模块之间的耦合度，当需要修改对象创建过程时，只需修改工厂类，而无需修改其他模块。
3、扩展性：工厂模式具有良好的扩展性，当需要添加新的产品类时，只需修改工厂类的配置即可，无需修改客户端代码。
工厂模式应用场景
1、数据库连接池：当我们需要创建多个数据库连接时，可以使用工厂模式来管理这些连接，这样可以避免直接使用new操作符创建连接，从而提高性能。
2、UI组件：在构建用户界面时，我们可能需要创建多种UI组件，如按钮、文本框等，使用工厂模式可以将这些组件的创建过程封装起来，使得客户端只需关心获取组件的操作，而无需关心具体的创建过程。
3、AOP(面向切面编程):在AOP中，我们需要创建多个切面对象，使用工厂模式可以将这些切面对象的创建过程封装起来，使得客户端只需关心获取切面对象的操作，而无需关心具体的创建过程。
工厂模式实践
下面我们通过一个简单的示例来演示如何使用工厂模式进行编程：
from abc import ABC, abstractmethod
抽象产品类
class Product(ABC):
@abstractmethod
def operation(self) -> str:
pass
具体产品类A
class ConcreteProductA(Product):
def operation(self) -> str:
return "ConcreteProductA"
具体产品类B
class ConcreteProductB(Product):
def operation(self) -> str:
return "ConcreteProductB"
抽象工厂类
class AbstractFactory(ABC):
@abstractmethod
def create_product(self) -> Product:
pass
具体工厂A
class ConcreteFactoryA(AbstractFactory):
def create_product(self) -> Product:
return ConcreteProductA()
具体工厂B
class ConcreteFactoryB(AbstractFactory):
def create_product(self) -> Product:
return ConcreteProductB()
客户端代码
def client_code(factory: AbstractFactory) -> None:
product = factory.create_product()
print(product.operation())在这个示例中，我们定义了一个抽象产品类Product和两个具体产品类ConcreteProductA和ConcreteProductB，然后我们定义了一个抽象工厂类AbstractFactory,以及两个具体工厂类ConcreteFactoryA和ConcreteFactoryB，客户端代码通过调用具体工厂的方法来获取具体产品类的实例。
