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摘要：在工廠方法模式中，我們會遇到一個問題，當產(chǎn)品非常多時，繼續(xù)使用工廠方法模式會產(chǎn)生非常多的工廠類。從簡單工廠模式到抽象工廠模式，我們都是在用后一種模式解決前一種模式的缺陷，都是在最大程度降低代碼的耦合性。
單例模式
所謂單例模式，也就是說不管什么時候我們要確保只有一個對象實例存在。很多情況下，整個系統(tǒng)中只需要存在一個對象，所有的信息都從這個對象獲取，比如系統(tǒng)的配置對象，或者是線程池。這些場景下，就非常適合使用單例模式。總結(jié)起來，就是說不管我們初始化一個對象多少次，真正干活的對象只會生成一次并且在首次生成。
我們可以使用單例模式來保證連接數(shù)據(jù)庫只會發(fā)生一次。下面我們看看一個簡單的 Flask Web 框架的 sqlite 擴展。
-- coding: utf-8 --import sqlite3
from flask import current_app
from flask import _app_ctx_stack as stack
class SQLite3(object):
def __init__(self, app=None):
self.app = app
if app is not None:
self.init_app(app)
def init_app(self, app):
"""
典型的 Flask 擴展的初始化方式
"""
app.config.setdefault("SQLITE3_DATABASE", ":memory:")
app.teardown_appcontext(self.teardown)
def connect(self):
"""
連接到 sqlite 數(shù)據(jù)庫
"""
return sqlite3.connect(current_app.config["SQLITE3_DATABASE"])
def teardown(self, exception):
"""
關(guān)閉 sqlite 鏈接
"""
ctx = stack.top
if hasattr(ctx, "sqlite3_db"):
ctx.sqlite3_db.close()
@property
def connection(self):
"""
單例模式在這里：使用 flask._app_ctx_stack 存放 sqlite 鏈接,
每次獲取數(shù)據(jù)庫鏈接時都通過 connection 獲取
"""
ctx = stack.top
if ctx is not None:
if not hasattr(ctx, "sqlite3_db"):
ctx.sqlite3_db = self.connect()
return ctx.sqlite3_db
在以上的代碼中，我們每次使用數(shù)據(jù)庫的時候通過 SQLite3.connection 獲取數(shù)據(jù)庫連接就可以了。SQLite3.connection保證了數(shù)據(jù)庫連接只會發(fā)生一次，其原理和之前我們實現(xiàn)單例模式的方式相同，只不過這里存儲實例的地方變成 flask._app_ctx_stack了。
可以看到單例模式的實現(xiàn)只需要找一個變量存放創(chuàng)建的實例，然后每次獲取實例時，先檢查變量中是否已保存實例，如果沒有則創(chuàng)建一個實例并將其存放到變量中，以后都從這個變量中獲取實例就可以了。單例模式中，只會創(chuàng)建一次實例。
工廠模式
“工廠”兩字，一目了然。所謂工廠模式，也就是說我們可以通過工廠類創(chuàng)建產(chǎn)品。
在工廠方法模式中，我們會遇到一個問題，當產(chǎn)品非常多時，繼續(xù)使用工廠方法模式會產(chǎn)生非常多的工廠類。
現(xiàn)在我們有一個產(chǎn)品是課程，但是僅僅依靠課程還沒辦法提供完美的服務(wù)，因為在 實驗樓 你可以邊學課程邊做實驗?zāi)?。在哪里做實驗?zāi)兀慨斎皇窃谔摂M機里了。當然我們也有很多種虛擬機，比如 Linux 虛擬機和 Mac 虛擬機。
如果按照工廠方法模式的作法，我們需要創(chuàng)建 Linux 虛擬機工廠類和 Mac 虛擬機工廠類， 這樣我們就會有一堆工廠類了。但是在 實驗樓 里，真正的情況是只有虛擬機和課程結(jié)合在一起才能給用戶提供完美的服務(wù)。我們就不能創(chuàng)建出一個能同時創(chuàng)建課程和虛擬機的工廠嗎？因為我們知道其實用戶的需求同時包含了課程和虛擬機，如果有一座工廠能同時生產(chǎn)這兩種產(chǎn)品就完美了。
-- coding: utf-8 --
import random
import abc
class BasicCourse(object):
"""
基礎(chǔ)課程
"""
def get_labs(self):
return "basic_course: labs"
def __str__(self):
return "BasicCourse"
class ProjectCourse(object):
"""
項目課
"""
def get_labs(self):
return "project_course: labs"
def __str__(self):
return "ProjectCourse"
兩種類型的虛擬機
class LinuxVm(object):
"""
Linux 虛擬機
"""
def start(self):
return "Linux vm running"
class MacVm(object):
"""
Mac OSX 虛擬機
"""
def start(self):
return "Mac OSX vm running"
class Factory(metaclass=abc.ABCMeta):
"""
抽象工廠類, 現(xiàn)在工廠類不僅能創(chuàng)建課程，還能創(chuàng)建虛擬機了
"""
@abc.abstractmethod
def create_course(self):
pass
@abc.abstractmethod
def create_vm(self):
pass
class BasicCourseLinuxFactory(Factory):
"""
基礎(chǔ)課程工廠類
"""
def create_course(self):
return BasicCourse()
def create_vm(self):
return LinuxVm()
class ProjectCourseMacFactory(Factory):
"""
項目課程工廠類
"""
def create_course(self):
return ProjectCourse()
def create_vm(self):
return MacVm()
def get_factory():
""" 隨機獲取一個工廠類 """ return random.choice([BasicCourseLinuxFactory, ProjectCourseMacFactory])()
if name == "__main__":
factory = get_factory() course = factory.create_course() vm = factory.create_vm() print(course.get_labs()) print(vm.start())
抽象工廠模式順利的解決了工廠方法模式中遇到的問題，我們通過將產(chǎn)品的創(chuàng)建進行組合放入一個工廠類中，不但減少了工廠類的數(shù)量，還增加了生產(chǎn)產(chǎn)品體系的能力（比如課程和虛擬機組成了一個產(chǎn)品體系）實驗樓?，F(xiàn)在，工廠類不僅僅能創(chuàng)建課程，還能創(chuàng)建虛擬機，我們只需要一座工廠就能為 實驗樓 用戶服務(wù)啦 。
從簡單工廠模式到抽象工廠模式，我們都是在用后一種模式解決前一種模式的缺陷，都是在最大程度降低代碼的耦合性。在使用工廠模式家族時，不管使用哪一種工廠模式，只要能達到最大程度的解耦，都是不錯的選擇。
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