Java设计模式之抽象工厂模式

作者: Bloo_m | 来源:发表于2016-12-10 21:15 被阅读0次

    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 OO 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 Shape 和 Color 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 ShapeFactory和 ColorFactory,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 Shape(CIRCLE / 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Color(RED / GREEN / BLUE),以便获取它所需对象的类型。
    
    Paste_Image.png

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

    步骤五

      为 Color 和 Shape 对象创建抽象类来获取工厂。
      AbstractFactory.java
      public abstract class AbstractFactory { 
              abstract Color getColor(String color); 
              abstract Shape getShape(String shape) ;
      }
    

    步骤六

    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 
              public Shape getShape(String shapeType){ 
                    if(shapeType == null){ return null; }   
                    if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){ 
                                return new Circle(); 
                    } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){ 
                                return new Rectangle(); 
                    } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){ 
                                return new Square(); 
                    } 
                                return null; 
              } 
              @Override 
            Color getColor(String color) { 
                              return null; 
            }
        }
     ColorFactory.java
          public class ColorFactory extends AbstractFactory { 
                    @Override 
                 public Shape getShape(String shapeType){ return null; }   
                    @Override 
                 Color getColor(String color) { 
                      if(color == null){ return null; }   
                      if(color.equalsIgnoreCase("RED")){ 
                          return new Red(); 
                      } else if(color.equalsIgnoreCase("GREEN")){ 
                          return new Green(); 
                    } else if(color.equalsIgnoreCase("BLUE")){ 
                          return new Blue(); 
                    } 
                          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.equalsIgnoreCase("SHAPE")){ 
                                      return new ShapeFactory(); 
                            } else if(choice.equalsIgnoreCase("COLOR")){ 
                                      return new ColorFactory(); 
                            }
                                     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 AbstractFactoryPatternDemo { 
                      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"); 
                  
                           //调用 Square 的 draw 方法 
                              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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