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Python中的工厂模式工厂模式（Factory Pattern）是一种常用的设计模式，用于创建对象。
它属于创建型模式，通过定义一个工厂类负责创建其他对象的实例，而不必直接使用new关键字来创建对象。
工厂模式使得代码的可拓展性和复用性更好，同时也隐藏了对象的创建和实现细节，简化了客户端的操作。
工厂模式的核心思想是将对象的实例化操作封装起来，让客户端只需调用工厂方法即可创建所需的对象。
从而达到降低系统耦合度的目的。
工厂模式的实现方式有两种：一种是通过一个单独的工厂类来创建所需的对象，另一种是通过将工厂方法定义在需要创建对象的类中。
其中，单独的工厂类又可以分为简单工厂和工厂方法两种模式。
1.简单工厂模式简单工厂模式（Simple Factory Pattern），也叫静态工厂模式，由一个工厂类负责创建所有需要的产品类的实例。
客户端只需向该工厂类传递相应的参数，即可获取所需的对象。
该模式下，工厂类通常是一个静态类或者包含一个静态方法的类。
简单工厂模式的代码结构如下：```class Product:def __init__(self):passclass ProductA(Product):def __init__(self):print("Product A")class ProductB(Product):def __init__(self):print("Product B")class SimpleFactory:def create_product(self, product_type):if product_type == "A":return ProductA()elif product_type == "B":return ProductB()factory = SimpleFactory()productA = factory.create_product("A")productB = factory.create_product("B")```该代码中，类Product、ProductA、ProductB分别为抽象产品类、具体产品类。
Java设计模式常用设计模式及其应用场景设计模式是软件工程中常用的一种解决问题的方案，它提供了一套被广泛接受和验证的解决方案，用于解决在软件设计过程中遇到的各种问题。
Java作为一种广泛应用的编程语言，有许多常用的设计模式可以应用到Java开发中。
本文将介绍几种常用的Java设计模式以及它们的应用场景。
一、单例模式单例模式是一种在整个应用程序中只允许创建一个实例的设计模式。
它主要解决的问题是对资源的共享访问以及避免重复创建对象。
在Java中，单例模式的应用场景非常多，比如用于创建数据库连接池、线程池等资源池。
使用单例模式可以保证这些资源的唯一性，避免资源的浪费。
二、工厂模式工厂模式是一种通过创建工厂类来实例化对象的设计模式。
它主要解决的问题是创建对象的过程复杂，需要通过工厂类来封装这个复杂的过程。
在Java中，工厂模式常用于创建对象时需要根据条件来判断具体需要创建哪种类型的对象的情况。
比如，根据用户的输入来创建不同类型的图形对象，可以使用工厂模式。
三、观察者模式观察者模式是一种对象间的一对多依赖关系，当一个对象的状态发生变化时，它的所有依赖对象都会收到通知并自动更新。
在Java中，观察者模式被广泛应用于事件监听和消息传递。
比如，一个网站上的用户注册功能，当用户成功注册后，可以通过观察者模式通知其他相关的模块进行相应的操作。
四、策略模式策略模式是一种将算法封装起来并使其可以互相替换的设计模式。
它主要解决的问题是为同一种问题提供多种解决方案，并且使这些解决方案可以相互替换，互不影响。
在Java中，策略模式可以用于实现不同的排序算法、不同的计算方式等。
比如，一个商场的折扣活动可以采用策略模式，根据不同的折扣策略计算折扣后的价格。
五、装饰者模式装饰者模式是一种通过为对象添加新的功能来扩展其功能的设计模式，它不改变对象的结构。
在Java中，装饰者模式常用于对已有的类进行功能扩展或者改造。
比如，对一个已有的文件读写类进行包装，增加加密、压缩等额外功能，而不改变原有类的结构和接口。
软件开发中的常见设计模式和实现方法在软件开发中，设计模式可以被视为一种重要的工具，用于解决开发过程中的各种问题。
设计模式是在程序设计中长期积累下来的一些经验和最佳实践的总结。
经验来源于在实践中反复尝试并逐步完善，而最佳实践则意味着设计模式经受得住时间和环境的考验，有足够的适应性和灵活性。
在本篇论文中，将讨论常见的设计模式及其实现方法，以期为读者提供一些思路和启示。
一、设计模式的分类在过去三十多年中，许多优秀的程序员和软件工程师一直在为设计模式的广泛应用而奋斗。
设计模式通常被分为三类：创建型模式，结构型模式和行为型模式。
1.创建型模式创建型模式关注于对象的创建过程，通常提供了简单的创建方法。
创建型模式通常会将对象创建相互解耦，从而避免了紧密耦合造成的不便。
a.工厂模式（Factory Pattern）工厂模式是一种创建型模式，提供了一个接口来创建对象，但是决定实例化哪个类是子类。
这种模式使得类的实例化过程延迟到子类中进行。
工厂模式常用于创建对象的时候，具有良好的封装和扩展性。
工厂模式可以被用于多态实现，可以替代简单工厂模式，是一种经典的设计模式之一。
b.单例模式（Singleton Pattern）单例模式是一种创建型模式，确保一个类只有一个实例，并提供了全局访问点。
单例模式对于管理内存和确保整个系统中只有一个共享资源非常有用。
在访问控制时，尤其是在多线程环境中，单例也是非常有用的。
c.建造者模式（Builder Pattern）建造者模式是一种创建型模式，它可以使用相同的构建过程来创建不同的对象。
在使用建造者模式创建它时，一个模板提供了一个对象的创建流程，而使用不同的Builder类，可以创建不同的具有不同特点的对象。
2.结构型模式结构型模式关注于对象的组成方式，使得更大的组件能够通过更小、更简单的对象进行组装。
常用的结构型模式包括代理模式、适配器模式等。
a.适配器模式（Adapter Pattern）适配器模式是一种结构型模式，它允许你将一个类的接口转换为另一个类的接口。
java常用的设计模式及应用场景一、单例模式（Singleton）单例模式是一种对象创建型模式，它指的是设计一个类，使其只能生成一个实例。
它只提供一个类实例，保证只有一个实例存在。
有时候，只需要一个类的实例来控制整个系统，例如实现一个全局的缓存，或是建立一个共享的日志记录器，单例模式可以很好的实现这个目的。
应用场景：1、对于需要频繁创建和销毁的对象，可以考虑使用单例模式，以避免过多地重复创建和销毁造成系统开销。
2、对于某些资源比较宝贵的对象，例如数据库连接，则可以用单例模式进行封装，保证全局应用程序只有一个，从而避免重复创建，浪费资源。
二、工厂模式（Factory）工厂模式是一种类创建型模式，它把类的实例化推迟到子类来完成。
它用于隔离客户类和实例化对象，通过声明抽象类类来定义构造过程，将不同的定义转移到不同的子类中去，从而使用户不需要关心实例化过程。
1、在有大量不同对象需要创建和管理的情况下，可以利用工厂模式封装类的实例化和存储，将池中不同对象来进行统一管理。
2、在使用设计模式的情况下，复杂的类结构已经不适合用一个实例来创建，可以采用工厂模式实现多个类的实例化，让用户不用关心对象实例的创建过程。
抽象工厂模式是一种工厂模式的拓展，它把简单工厂模式的单一职责拆分为多个类，从而实现一个系列相关的或相互依赖的工厂，以满足比较复杂的对象创建需求。
1、在需要创建复杂对象，而复杂对象又由多个部件组成的情况下，例如计算机，单一工厂模式已经不能满足需求，那么可以通过抽象工厂模式来实现。
2、在需要产生大量不同类型的对象，或者存在一系列相互依赖的产品族，这种情况下可以使用抽象工厂模式，将工厂定义为不同维度组成的一个系列。
四、建造者模式（Builder）建造者模式是一种设计模式，它也叫构造子模式，通过使用建造者模式，客户端可以不必担心具体的生产过程，只需要给出具体的请求，由建造者来负责构造出请求的产品对象。
1、在有复杂的产品对象的时候，例如需要对多个部件进行拼装，以构造出复杂的对象，可以采用建造者模式将复杂的拼装过程进行封装，避免复杂的拼装过程变得混乱。
常用设计模式和应用场景
常用设计模式和应用场景
1、工厂模式
工厂模式是指定义一个创建对象的接口，但让实现这个接口的类来决定实例化哪个类，工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行。
应用场景：通常需要创建多种不同类型的对象，并且希望客户端不需要知道对象的具体类型，可以使用工厂模式。
2、策略模式
策略模式（Strategy Pattern）定义一系列算法，将每一个算法封装起来，并让它们可以互换。
策略模式让算法独立于使用它的客户而变化，也称为政策模式。
应用场景：当一个对象的行为或算法可能有多种实现时，可以使用策略模式，将每一种算法封装成一个类，从而使得算法可以相互替换。
3、观察者模式
观察者模式（Observer Pattern）定义对象之间的一对多依赖，当一个对象改变状态时，它的所有依赖者都会收到通知并自动更新。
应用场景：当一个对象的改变需要同时改变其他对象，而且它不知道具体有多少对象有待改变时，可以使用观察者模式。
4、单例模式
单例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最简单的设计模式之一。
这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象
的最佳方式。
应用场景：当需要保证一个类只有一个实例存在时，可以使用单例模式。
23种设计模式范文设计模式是软件开发中常用的解决方案模式，它们代表了在面对特定问题时的最佳实践和经验总结。
设计模式可以帮助我们更好地组织和设计代码，提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。
在本文中，我们将介绍23种常用的设计模式，并分别讨论它们的实现原理和在实际开发中的应用场景。
1. 单例模式（Singleton Pattern）单例模式是最简单的设计模式之一，它确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。
在实现上，可以通过将构造函数私有化，然后提供一个静态方法返回实例来实现单例。
应用场景：在需要实现全局唯一访问点的场景下，比如线程池、配置管理器等。
2. 工厂模式（Factory Pattern）工厂模式是用来创建对象的一种模式，它将对象的创建和实现分离，使得代码更易于维护和扩展。
工厂模式有简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式等几种不同的变体。
应用场景：在需要根据不同条件创建不同对象的场景下，比如数据库连接、日志记录等。
3. 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）抽象工厂模式是工厂模式的一种扩展，它提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定实际的类。
抽象工厂模式将一组工厂类封装起来，使其可以交换或者替换。
应用场景：在需要创建一组相关对象（如界面主题、操作系统等）并且需要保持一致性的场景下。
4. 建造者模式（Builder Pattern）建造者模式是用来生成复杂对象的一种模式，它将对象的构建与其表现分离，采用逐步构建的方式生成对象，可以让客户端不需要知道具体的构建细节。
应用场景：在构造过程比较复杂，需要多个组件协同工作的场景下，比如构建复杂的UI界面。
5. 原型模式（Prototype Pattern）原型模式是用来克隆对象的一种模式，它通过复制已有对象的原型来创建新的对象，避免了通过构造函数创建对象和初始化成员变量的重复过程。
应用场景：在需要创建大量相似对象或者初始化成本较高的对象时，可以使用原型模式。
工厂模式实验报告工厂模式实验报告引言：工厂模式是一种软件设计模式，它提供了一种创建对象的方法，将对象的实例化过程与客户端代码分离，从而提高了代码的可维护性和可扩展性。
在本次实验中，我们将探索工厂模式在实际开发中的应用，并通过实例化汽车工厂的场景来说明其优点和使用方法。
一、工厂模式的背景和概念工厂模式是一种创建型设计模式，它旨在通过一个工厂类来创建对象，而不是直接在客户端代码中进行实例化。
这种方式将对象的创建过程封装在工厂类中，使得客户端代码与具体对象的创建过程解耦，从而提高了代码的灵活性和可维护性。
二、工厂模式的优点1. 代码解耦：工厂模式将对象的创建过程与客户端代码分离，使得客户端代码只需要关注对象的使用，而不需要关心对象的创建细节。
这样可以降低代码的耦合度，提高代码的可维护性和可扩展性。
2. 简化客户端代码：通过工厂模式，客户端代码只需要与工厂类进行交互，而不需要直接与具体的产品类进行交互。
这样可以简化客户端代码，提高代码的可读性和可理解性。
3. 代码复用：工厂模式可以通过一个工厂类创建多个不同类型的对象，从而实现代码的复用。
当需要创建新的对象时，只需要扩展工厂类，而不需要修改客户端代码。
4. 可扩展性：通过工厂模式，可以方便地添加新的产品类，而不需要修改客户端代码。
这样可以提高系统的可扩展性，满足不断变化的需求。
三、工厂模式的实际应用在实际开发中，工厂模式经常被用于创建复杂对象或者对象的组合。
下面以汽车工厂为例，来说明工厂模式的使用方法。
1. 定义产品接口：首先，我们需要定义一个产品接口，用于描述汽车的基本功能和属性，例如加速、刹车等。
2. 创建具体产品类：然后，我们需要创建具体的产品类，实现产品接口，并实现具体的功能和属性。
例如，创建小轿车类、SUV类等。
3. 创建工厂类：接下来，我们需要创建一个工厂类，用于创建产品对象。
工厂类可以根据客户端的需求，创建不同类型的产品对象。
例如，根据客户端传入的参数，工厂类可以创建小轿车对象或者SUV对象。
实验二：工厂模式实验内容简单工厂方法模式：利用简单工厂方法模式创建pad, phone, watch的对象，并使用这些对象娱乐。
工厂模式：利用工厂模式创建pad, phone, watch的对象，并使用这些对象娱乐。
抽象工厂模式：利用抽象工厂模式创建华为、小米、苹果的pad, phone, watch的对象，并使用这些对象娱乐。
简单工厂方法模式设计图1简单工厂模式类图核心代码ConsumerElectronics.java核心代码Pad.java核心代码Watch.java核心代码Phone.java核心代码ConsumerElectronicsFactory.java核心代码实现效果图 2 简单工厂模式实现效果图工厂模式设计图 3 工厂模式类图核心代码ConsumerElectronicsFactory.java核心代码PadFactory.java核心代码WatchFactory.java核心代码PhoneFactory.java核心代码实现效果图4 工厂模式实现效果图抽象工厂模式设计图5抽象工厂模式类图核心代码AbstractFactory.java核心代码AppleFactory.java核心代码HuaweiFactory.java核心代码MiFactory.java核心代码实现效果图 6 抽象工厂模式实现效果图实验体会做完这次试验，下面是我的一些体会：首先，工厂模式是为了解耦：把对象的创建和使用的过程分开。
其次，工厂模式可以降低代码重复。
如果创建对象的过程都很复杂，需要一定的代码量，而且很多地方都要用到，那么就会有很多的重复代码。
我们可以这些创建对象的代码放到工厂里统一管理。
既减少了重复代码，也方便以后对该对象的创建过程的修改维护。
由于创建过程都由工厂统一管理，所以发生业务逻辑变化，不需要逐个修正，只需要在工厂里修改即可，降低维护成本。
另外，因为工厂管理了对象的创建逻辑，使用者并不需要知道具体的创建过程，只管使用即可，减少了使用者因为创建逻辑导致的错误。
24种设计模式及案例图标放到了最后⾯思维导图创建型模式⼯⼚模式⼯⼚模式（Factory Pattern）是 Java 中最常⽤的设计模式之⼀。
这种类型的设计模式属于创建型模式，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，并且是通过使⽤⼀个共同的接⼝来指向新创建的对象。
介绍意图：定义⼀个创建对象的接⼝，让其⼦类⾃⼰决定实例化哪⼀个⼯⼚类，⼯⼚模式使其创建过程延迟到⼦类进⾏。
主要解决：主要解决接⼝选择的问题。
何时使⽤：我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。
如何解决：让其⼦类实现⼯⼚接⼝，返回的也是⼀个抽象的产品。
关键代码：创建过程在其⼦类执⾏。
应⽤实例： 1、您需要⼀辆汽车，可以直接从⼯⼚⾥⾯提货，⽽不⽤去管这辆汽车是怎么做出来的，以及这个汽车⾥⾯的具体实现。
2、Hibernate 换数据库只需换⽅⾔和驱动就可以。
优点： 1、⼀个调⽤者想创建⼀个对象，只要知道其名称就可以了。
2、扩展性⾼，如果想增加⼀个产品，只要扩展⼀个⼯⼚类就可以。
3、屏蔽产品的具体实现，调⽤者只关⼼产品的接⼝。
缺点：每次增加⼀个产品时，都需要增加⼀个具体类和对象实现⼯⼚，使得系统中类的个数成倍增加，在⼀定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。
这并不是什么好事。
使⽤场景： 1、⽇志记录器：记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等，⽤户可以选择记录⽇志到什么地⽅。
2、数据库访问，当⽤户不知道最后系统采⽤哪⼀类数据库，以及数据库可能有变化时。
3、设计⼀个连接服务器的框架，需要三个协议，"POP3"、"IMAP"、"HTTP"，可以把这三个作为产品类，共同实现⼀个接⼝。
注意事项：作为⼀种创建类模式，在任何需要⽣成复杂对象的地⽅，都可以使⽤⼯⼚⽅法模式。
有⼀点需要注意的地⽅就是复杂对象适合使⽤⼯⼚模式，⽽简单对象，特别是只需要通过 new 就可以完成创建的对象，⽆需使⽤⼯⼚模式。
23种常⽤的设计模式23种设计模式总体可以分为三类：⼀、创建型模式 ⼯⼚模式、抽象⼯⼚、单例模式、建造者模式、原型模式⼆、结构型模式 装饰器模式、适配器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式三、⾏为型模式 策略模式、观察者模式、模板⽅法模式、责任链模式、迭代⼦模式、备忘录模式、命令模式、访问者模式、中介者模式、状态模式、解释器模式下⾯主要介绍以上9种红⾊字体的设计模式。
（1）⼯⼚模式：定义⼀个创建对象的接⼝，让⼦类决定具体实例化哪⼀个对象。
public interface Sender{void sender();}public class SenderFactory{ //创建简单⼯⼚public Sender produce(String type){if(type.equals("mail")){return new MailSender();}else if(type.equals("msg")){return new MsgSender();}else{return null;}}}（2）抽象⼯⼚：为⼀组相关或相互依赖的对象提供⼀个接⼝，且⽆需指定他们的具体实现类。
//定义实现功能的接⼝public interface Sender{void sender();}//定义⽣产⼯⼚的接⼝,提供⼀个返回上⾯接⼝功能的⽅法，⽐如Senderpublic interface Provider{Sender produce();}//扩展发送邮件的实现类public class MailSenderFactory implements Provider{@OverrideSender produce(){return new MailSender();}}（3）单例模式：确保⼀个类只存在⼀个实例（介绍两种线程安全的单例模式）1.使⽤volatile关键字实现线程安全的单例模式public class SingletonInstance03 {private static volatile SingletonInstance03 singletonInstance03= null; //将这个变量定义为线程可见的private SingletonInstance03(){}public static SingletonInstance03 getInstance(){if(singletonInstance03 == null){//对这个实例加锁synchronized (singletonInstance03){if(singletonInstance03 == null){singletonInstance03 = new SingletonInstance03();}}}return singletonInstance03;}}2.使⽤内部类持有单例实例来实现线程安全的单例模式。
