Python 實現工廠模式、抽象工廠，單例模式

大话性能發表於2024-04-07
Python模式抽象單例

Python 中實現工廠模式

工廠模式是一種常見的設計模式，它可以幫助我們建立物件的過程更加靈活和可擴充套件。在 Python 中，我們可以使用函式和類來實現工廠模式。

工廠函式

下面是一個使用函式實現工廠模式的示例：

class Product:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

def create_product(name):
    return Product(name)

product = create_product("product_name")

在這個例子中，我們定義了一個Product類，它有一個name屬性。我們還定義了一個create_product函式，它會建立一個Product物件並返回它。我們可以透過呼叫create_product函式來建立一個Product物件。

工廠類

下面是一個使用類實現工廠模式的示例：

class Product:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

class ProductFactory:
    def create_product(self, name):
        return Product(name)

factory = ProductFactory()
product = factory.create_product("product_name")

在這個例子中，我們定義了一個Product類和一個ProductFactory類。ProductFactory類有一個create_product方法，它會建立一個Product物件並返回它。我們可以透過建立一個ProductFactory物件並呼叫它的create_product方法來建立一個Product物件。

抽象工廠模式

抽象工廠模式是一種建立一組相關或相互依賴物件的介面，而無需指定它們的具體類的設計模式。在 Python 中，我們可以使用抽象基類來實現抽象工廠模式。

下面是一個使用抽象基類實現抽象工廠模式的示例：

from abc import ABC, abstractmethod

class Product(ABC):
    @abstractmethod
    def do_something(self):
        pass

class ProductA(Product):
    def do_something(self):
        print("ProductA is doing something.")

class ProductB(Product):
    def do_something(self):
        print("ProductB is doing something.")

class Factory(ABC):
    @abstractmethod
    def create_product(self):
        pass

class FactoryA(Factory):
    def create_product(self):
        return ProductA()

class FactoryB(Factory):
    def create_product(self):
        return ProductB()

factory_a = FactoryA()
product_a = factory_a.create_product()
product_a.do_something()

factory_b = FactoryB()
product_b = factory_b.create_product()
product_b.do_something()

在這個例子中，我們定義了一個Product抽象基類和兩個具體的Product類。每個具體的Product類都實現了do_something方法。我們還定義了一個Factory抽象基類和兩個具體的Factory類。每個具體的Factory類都實現了create_product方法，它會建立一個具體的Product物件並返回它。我們可以透過建立一個具體的Factory物件並呼叫它的create_product方法來建立一個具體的Product物件。

單例模式

單例模式是一種保證一個類只有一個例項，並提供一個訪問它的全域性訪問點的設計模式。在 Python 中，我們可以使用元類來實現單例模式。

下面是一個使用元類實現單例模式的示例：

class Singleton(type):
    _instances = {}

    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if cls not in cls._instances:
            cls._instances[cls] = super().__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instances[cls]

class MyClass(metaclass=Singleton):
    pass

instance_1 = MyClass()
instance_2 = MyClass()

print(instance_1 is instance_2)

在這個例子中，我們定義了一個Singleton元類，它會保證一個類只有一個例項。我們還定義了一個MyClass類，它使用Singleton元類來實現單例模式。我們可以透過建立兩個MyClass物件並比較它們是否相同來驗證單例模式的實現。
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