Абстрактная фабрика на Python

Паттерны проектирования / Порождающие паттерны

from abc import ABC, abstractmethod

# --- interfaces ---
class IFactory(ABC):
    @abstractmethod
    def create_a(self) -> "ProductA": ...
    @abstractmethod
    def create_b(self) -> "ProductB": ...

class ProductA(ABC):
    @abstractmethod
    def test_a(self) -> None: ...

class ProductB(ABC):
    @abstractmethod
    def test_b(self) -> None: ...

# --- family 1 ---
class ProductA1(ProductA):
    def test_a(self): print("test A1")

class ProductB1(ProductB):
    def test_b(self): print("test B1")

class Factory1(IFactory):
    def create_a(self): return ProductA1()
    def create_b(self): return ProductB1()

# --- family 2 ---
class ProductA2(ProductA):
    def test_a(self): print("test A2")

class ProductB2(ProductB):
    def test_b(self): print("test B2")

class Factory2(IFactory):
    def create_a(self): return ProductA2()
    def create_b(self): return ProductB2()

# --- client ---
def check_factory(factory: IFactory) -> None:
    factory.create_a().test_a()
    factory.create_b().test_b()

check_factory(Factory1())  # test A1 / test B1
check_factory(Factory2())  # test A2 / test B2

Предоставляет интерфейс для создания семейств объектов, интерфейсы которых известны, а конкретные классы нет.

Задача. Программа рисует окна в двух стилях, светлом и тёмном. Каждому стилю нужны своя кнопка и своё меню. Если код создаёт их напрямую, он может по ошибке соединить светлую кнопку с тёмным меню. А третий стиль заставит искать каждое место, где создаётся кнопка или меню.

Идея. Абстрактная фабрика - это интерфейс, в котором на каждый вид продукта есть свой метод создания. Каждая конкретная фабрика реализует его для одного семейства. Одна фабрика создаёт светлые кнопку и меню, другая - тёмные. Клиент получает фабрику и создаёт через неё все продукты. Конкретный продукт он никогда не называет, поэтому всё, что он получает, принадлежит одному семейству. Чтобы сменить семейство целиком, клиенту дают другую фабрику.

Как читать пример. Продукты бывают двух видов, A и B. Конкретная фабрика выпускает одно семейство: по одному продукту каждого вида, и у обоих один и тот же номер. Клиент получает фабрику, просит у неё по продукту каждого вида и пользуется обоими. Какое семейство ему досталось, клиент не знает, но вывод это показывает. В некоторых языках интерфейсов не объявляют вовсе, но роли остаются теми же.

Когда применять. Абстрактная фабрика нужна, когда продукты должны работать вместе и у них несколько семейств, как у тем оформления или операционных систем. При одном семействе она ни к чему. Не нужна она и тогда, когда продукты друг от друга не зависят: хватит конструктора или Фабричного метода.

Частая ошибка. Взять этот паттерн, пока виды продуктов ещё часто меняются. Каждый новый вид добавляет метод и в абстрактную фабрику, и в каждую конкретную.