工厂设计模式

Question

我正在尝试实现工厂设计模式，目前为止已经做到了这一步。

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。

我遇到了这样的错误。

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

我正在尝试实现一个类，该类具有不同的变体，例如ImageButton、InputButton和FlashButton。根据位置的不同，可能需要为按钮创建不同的 html。

- ajknzhol

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你需要将一个字符串（例如 'image'）作为参数传递给 create_button() 函数。也许你想要传递 image （一个实际类的引用，该类具有 baseclass 属性）。 - chepner

你在代码中使用了没有参数的 get_html，但它需要一个参数（除了 self）。从你的代码中不清楚你想要做什么。 - Elisha

@Elisha 我正在尝试实现一个类，它有不同的变体，比如ImageButton、InputButton和FlashButton。根据位置的不同，可能需要为按钮创建不同的HTML。 - ajknzhol

你的问题已经得到了回答，但我还想说，当一个简单的函数就能胜任时，使用类是相当不符合Python风格的。 - bruno desthuilliers

Answer 1

你正在尝试调用str的baseclass属性，但它不存在，因为b获取了字符串值（其中之一是['image'，'input'，'flash']）。如果你想根据表示其名称的字符串创建一个对象，你可以使用globals（）字典，它保存变量名和它们的值之间的映射。

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，如果可以的话，最好创建相关对象和它们名称之间的映射，例如：

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

并将create_button替换为：

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

- Elisha

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我强烈建议创建一个字典，明确地将例如'image'映射到Image，而不是使用eval动态执行。或者更好的方法是，只需使用button = [ Image, Input, Flash ]：类是一等对象，可以存储在列表中。 - chepner

谢谢，我已经修复了代码，使用globals()更安全，并保持了使用字符串的能力。但我同意使用对象列表或将字符串和对象映射的字典会更好。 - Elisha

我不确定使用全局变量是否会有所改进。 - chepner

你能解释一下为什么要用locals()吗？无论如何，我已经在答案中加入了你的建议，谢谢。 - Elisha

最后一行有一个打字错误。应该是 return button_objects[typ]() 而不是 buttun_objects。但这个变化太小了，无法编辑。 - nik

Answer 2

截至2021年，由于Python发展（3.9.x），可以通过多种方式改进已接受的答案。同样适用于未获认可的原始来源。

首先，对象工厂的实现与接口的概念紧密相连。根据四人帮设计模式的定义，我们可以看到它应该：

定义一个创建对象的接口，但让子类来决定实例化哪个类。工厂方法让类推迟实例化到子类中。

话虽如此，已接受的答案需要一些基本的改进，包括以下内容：

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. 我们可以看到子类之间 (Flash, Image, Input) 唯一的区别是每种情况下 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。通过内置的 @property 装饰器非常巧妙地定义属性。因此，抽象属性将使用 @abc.abstractmethod 和 @property 在其 "getter" 方法上进行装饰。这很重要，因为如果 "getter" 方法没有在子类的主体中实现，它将引发异常，从而符合接口规范。

3. ButtonFactory.create_button 方法是不必要的。事实上，实例化 ButtonFactory 也是不必要的，因为它的唯一目的是产生子对象。相反，您可以将创建子对象放在 ButtonFactory 的构造函数中，即在 __new__ 方法内部。这将直接在工厂的实例化时产生一个子对象。

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

把所有东西放在一个名为buttons.py的文件中：

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)()

以这种方式，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)

而输出将是：

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

- pcko1

Answer 3

这里是您错误的来源：

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

你的列表 button 需要包含具有 baseclass 属性的对象，而不是它们的名称（字符串）。另外，你不应该使用 type 作为变量名，因为它会掩盖 Python 标准库函数 type()。

- jonrsharpe

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好的，我明白了，但是你能提供一个例子吗？ - ajknzhol

不是很清楚，我不知道你的对象是什么！ - jonrsharpe

Answer 4

假设您需要根据运行时字符串创建按钮实例，与您的Button类和工厂相比，一种替代方法是仅具有名称到类型的字典（就像chepner建议的那样）：

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

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

因为Python是鸭子类型的，所以您可能不需要基本类型。请注意，此内容是直接键入的，细节可能存在一些错误。

- Pete

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在Python中，方括号不构建字典，而花括号则是。 - Terrence Brannon