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  • 抽象工厂模式

    千次阅读 2019-09-25 20:07:55
    抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。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。 在抽象工厂模式中,接口是负责...

    抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。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。

    在抽象工厂模式中,接口是负责创建一个相关对象的工厂,不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。

    介绍

    意图:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类。

    主要解决:主要解决接口选择的问题。

    何时使用:系统的产品有多于一个的产品族,而系统只消费其中某一族的产品。

    如何解决:在一个产品族里面,定义多个产品。

    关键代码:在一个工厂里聚合多个同类产品。

    应用实例:工作了,为了参加一些聚会,肯定有两套或多套衣服吧,比如说有商务装(成套,一系列具体产品)、时尚装(成套,一系列具体产品),甚至对于一个家庭来说,可能有商务女装、商务男装、时尚女装、时尚男装,这些也都是成套的,即一系列具体产品。假设一种情况(现实中是不存在的,要不然,没法进入共产主义了,但有利于说明抽象工厂模式),在您的家中,某一个衣柜(具体工厂)只能存放某一种这样的衣服(成套,一系列具体产品),每次拿这种成套的衣服时也自然要从这个衣柜中取出了。用 OOP 的思想去理解,所有的衣柜(具体工厂)都是衣柜类的(抽象工厂)某一个,而每一件成套的衣服又包括具体的上衣(某一具体产品),裤子(某一具体产品),这些具体的上衣其实也都是上衣(抽象产品),具体的裤子也都是裤子(另一个抽象产品)。

    优点:当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时,它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。

    缺点:产品族扩展非常困难,要增加一个系列的某一产品,既要在抽象的 Creator 里加代码,又要在具体的里面加代码。

    使用场景 :1、QQ 换皮肤,一整套一起换。 2、生成不同操作系统的程序。

    注意事项:产品族难扩展,产品等级易扩展。

    实现

    我们将创建 ShapeColor 接口和实现这些接口的实体类。下一步是创建抽象工厂类 AbstractFactory。接着定义工厂类 ShapeFactoryColorFactory,这两个工厂类都是扩展了 AbstractFactory。然后创建一个工厂创造器/生成器类 FactoryProducer

    AbstractFactoryPatternDemo,我们的演示类使用 FactoryProducer 来获取 AbstractFactory 对象。它将向 AbstractFactory 传递形状信息 ShapeCIRCLE / RECTANGLE / SQUARE),以便获取它所需对象的类型。同时它还向 AbstractFactory 传递颜色信息 ColorRED / GREEN / BLUE),以便获取它所需对象的类型。
    抽象工厂模式

    步骤 1

    为形状创建一个接口。

    Shape.java

    public interface Shape {
        void draw();
    }
    

    步骤 2

    创建实现接口的实体类。

    Rectangle.java

    public class Rectangle implements Shape {
        @Override
        public void draw() {
            System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
        }
    }
    

    Square.java

    public class Square implements Shape {
        @Override
        public void draw() {
            System.out.println("Inside Square::draw() method.");
        }
    }
    

    Circle.java

    public class Circle implements Shape {
        @Override
        public void draw() {
            System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
        }
    }
    

    步骤 3

    为颜色创建一个接口。

    Color.java

    public interface Color {
        void fill();
    }
    

    步骤4

    创建实现接口的实体类。

    Red.java

    public class Red implements Color {
        @Override
        public void fill() {
            System.out.println("Inside Red::fille() method.");
        }
    }
    

    Green.java

    public class Green implements Color {
        @Override
        public void fill() {
            System.out.println("Inside Green::fille() method.");
        }
    }
    

    Blue.java

    public class Blue implements Color {
        @Override
        public void fill() {
            System.out.println("Inside Blue::fille() method.");
        }
    }
    

    步骤 5

    为 Color 和 Shape 对象创建抽象类来获取工厂。

    AbstractFactory.java

    public abstract class AbstractFactory {
        abstract Shape getShape(String shape);
        abstract Color getColor(String color);
    }
    

    步骤 6

    创建扩展了 AbstractFactory 的工厂类,基于给定的信息生成实体类的对象。

    ShapeFactory.java

    public class ShapeFactory extends AbstractFactory {
    
        @Override
        Shape getShape(String shape) {
            if (shape == null) {
                return null;
            }
    
            shape = shape.toLowerCase();
    
            switch (shape) {
                case "circle":
                    return new Circle();
                case "rectangle":
                    return new Rectangle();
                case "square":
                    return new Square();
                default:
                    return null;
            }
    
        }
    
        @Override
        Color getColor(String color) {
            return null;
        }
    
    }
    

    ColorFactory.java

    public class ColorFactory extends AbstractFactory {
    
        @Override
        Shape getShape(String shape) {
            return null;
        }
    
        @Override
        Color getColor(String color) {
            if (color == null) {
                return null;
            }
    
            color = color.toLowerCase();
            switch (color) {
                case "red":
                    return new Red();
                case "blue":
                    return new Blue();
                case "green":
                    return new Green();
                default:
                    return null;
            }
        }
    
    }
    

    步骤 7

    创建一个工厂创造器/生成器类,通过传递形状或颜色信息来获取工厂。

    FactoryProducer.java

    public class FactoryProducer {
    
        public static AbstractFactory getFactory(String choice) {
            if (choice == null) {
                return null;
            }
    
            if ("shape".equalsIgnoreCase(choice)) {
                return new ShapeFactory();
            } else if ("color".equalsIgnoreCase(choice)) {
                return new ColorFactory();
            } else {
                return null;
            }
        }
    
    }
    

    步骤 8

    使用 FactoryProducer 来获取 AbstractFactory,通过传递类型信息来获取实体类的对象。

    AbstractFactoryPatternDemo.java

    public class AbstractFactoryDemo {
    
        public static void main(String[] args) {
            //获取形状工厂
            AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");
    
            //获取形状为 Circle 的对象
            Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
            //调用 Circle 的 draw 方法
            shape1.draw();
    
            //获取形状为 Rectangle 的对象
            Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
            //调用 Rectangle 的 draw 方法
            shape2.draw();
    
            //获取形状为 Square 的对象
            Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
            shape3.draw();
    
            //获取颜色工厂
            AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");
    
            //获取颜色为 Red 的对象
            Color color1 = colorFactory.getColor("RED");
            //调用 Red 的 fill 方法
            color1.fill();
    
            //获取颜色为 Green 的对象
            Color color2 = colorFactory.getColor("Green");
            //调用 Green 的 fill 方法
            color2.fill();
    
            //获取颜色为 Blue 的对象
            Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");
            //调用 Blue 的 fill 方法
            color3.fill();
        }
    
    }
    

    步骤 9

    验证输出。

    Inside Circle::draw() method.
    Inside Rectangle::draw() method.
    Inside Square::draw() method.
    Inside Red::fill() method.
    Inside Green::fill() method.
    Inside Blue::fill() method.
    
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