美文网首页
2、创建型模式之抽象工厂

2、创建型模式之抽象工厂

作者: 聂叼叼 | 来源:发表于2018-04-24 22:54 被阅读0次

    一、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。
    适用性：
    1.一个系统要独立于它的产品的创建、组合和表示时。
    2.一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时。
    3.当你要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时。
    4．当你提供一个产品类库，而只想显示它们的接口而不是实现时。

    二、实例一

    参与者
    1.AbstractFactory
    声明一个创建抽象产品对象的操作接口。
    2.ConcreteFactory
    实现创建具体产品对象的操作。
    3.AbstractProduct
    为一类产品对象声明一个接口。
    4.ConcreteProduct
    定义一个将被相应的具体工厂创建的产品象。
    实现abstractProduct接口。
    5.Client
    仅使用由AbstractFactory和AbstractProduc    类声明的接口。

    • 类图


      image.png

    AbstractFactory

    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory;

public interface IAnimalFactory {
    
    ICat createCat();
    
    IDog createDog();
}

    ConcreteFactory

    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory;

public class BlackAnimalFactory implements IAnimalFactory{

    @Override
    public ICat createCat() {
        return new BlackCat();
    }

    @Override
    public IDog createDog() {
        return new BlackDog();
    }

}

    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory;

public class WhiteAnimalFactory implements IAnimalFactory{

    @Override
    public ICat createCat() {
        return new WhiteCat();
    }

    @Override
    public IDog createDog() {
        return new WhiteDog();
    }

}

    AbstractProduct

    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory;

public interface ICat {
    void eat();
}


    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory;

public interface IDog {
    void eat();
}

    ConcreteProduct

    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory;

public class BlackCat implements ICat {

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("The black cat is eating!");
    }
}

    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory;

public class WhiteCat implements ICat {
    
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("The white cat is eating!");
    }

}

    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory;

public class BlackDog implements IDog {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("The black dog is eating");
    }

}

    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory;
public class WhiteDog implements IDog {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("The white dog is eating!");
    }

}

    Client

    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        IAnimalFactory blackAnimalFactory = new BlackAnimalFactory();
        ICat blackCat = blackAnimalFactory.createCat();
        blackCat.eat();
        IDog blackDog = blackAnimalFactory.createDog();
        blackDog.eat();

        IAnimalFactory whiteAnimalFactory = new WhiteAnimalFactory();
        ICat whiteCat = whiteAnimalFactory.createCat();
        whiteCat.eat();
        IDog whiteDog = whiteAnimalFactory.createDog();
        whiteDog.eat();

    }

}

    结果：

    The black cat is eating!
The black dog is eating
The white cat is eating!
The white dog is eating!

    三、实例二

    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。

    抽象工厂.jpg
    步骤 1
    为形状创建一个接口。
    Shape.java 
    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory.demo;
/**
 * 为形状创建一个接口。
 * @author NSK
 *
 */
public interface Shape {
    void draw();
}

    步骤 2
    创建实现接口的实体类。
    Rectangle.java

    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory.demo;
/**
 * 创建实现接口的实体类。
 * @author NSK
 *
 */
public class Rectangle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
    }
}

    Square.java

    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory.demo;

/**
 * 创建实现接口的实体类。
 * 
 * @author NSK
 *
 */
public class Square implements Shape {

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

    Circle.java

    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory.demo;

/**
 * 创建实现接口的实体类。
 * 
 * @author NSK
 *
 */
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

    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory.demo;
/**
 * 为颜色创建一个接口。
 * @author NSK
 *
 */
public interface Color {
    void fill();
}

    步骤4
    创建实现接口的实体类。
    Red.java

    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory.demo;

/**
 * 创建实现接口的实体类。
 * 
 * @author NSK
 *
 */
public class Red implements Color {

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

    Green.java

    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory.demo;

public class Green implements Color {

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

    Blue.java

    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory.demo;

public class Blue implements Color {

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

    步骤 5
    为 Color 和 Shape 对象创建抽象类来获取工厂。
    AbstractFactory.java

    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory.demo;

public abstract class AbstractFactory {
    
    abstract Color getColor(String color);

    abstract Shape getShape(String shape);
}

    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

    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory.demo;

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

    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory.demo;

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

    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory.demo;

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

    package com.nieshenkuan.creational.abstractfactory.demo;

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.

    四、实例三

    例子背景：
    随着客户的要求越来越高，宝马车需要不同配置的空调和发动机等配件。于是这个工厂开始生产空调和发动机，用来组装汽车。这时候工厂有两个系列的产品:空调和发动机。宝马320系列配置A型号空调和A型号发动机，宝马230系列配置B型号空调和B型号发动机。
    概念：
    抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本，他用来创建一组相关或者相互依赖的对象。比如宝马320系列使用空调型号A和发动机型号A，而宝马230系列使用空调型号B和发动机型号B，那么使用抽象工厂模式，在为320系列生产相关配件时，就无需制定配件的型号，它会自动根据车型生产对应的配件型号A。

    针对百度百科上对于抽象工厂模式的简介，结合本例如下：

    当每个抽象产品都有多于一个的具体子类的时候（空调有型号A和B两种，发动机也有型号A和B两种），工厂角色怎么知道实例化哪一个子类呢？比如每个抽象产品角色都有两个具体产品（产品空调有两个具体产品空调A和空调B）。抽象工厂模式提供两个具体工厂角色（宝马320系列工厂和宝马230系列工厂），分别对应于这两个具体产品角色，每一个具体工厂角色只负责某一个产品角色的实例化。每一个具体工厂类只负责创建抽象产品的某一个具体子类的实例。

    抽象工厂模式代码

    产品类 ：

    //发动机以及型号    
public interface Engine {    
  
}    

    public class EngineA implements Engine{    
    public EngineA(){    
        System.out.println("制造-->EngineA");    
    }    
}    

    public class EngineB implements Engine{    
    public EngineB(){    
        System.out.println("制造-->EngineB");    
    }    
}    

    //空调以及型号    
public interface Aircondition {    
  
}    

    public class AirconditionA implements Aircondition{    
    public AirconditionA(){    
        System.out.println("制造-->AirconditionA");    
    }    
}    

    public class AirconditionB implements Aircondition{    
    public AirconditionB(){    
        System.out.println("制造-->AirconditionB");    
    }    
}

    创建工厂类：

    //创建工厂的接口    
public interface AbstractFactory {    
    //制造发动机  
    public Engine createEngine();  
    //制造空调   
    public Aircondition createAircondition();   
}    

    //为宝马320系列生产配件    
public class FactoryBMW320 implements AbstractFactory{    
        
    @Override    
    public Engine createEngine() {      
        return new EngineA();    
    }    
    @Override    
    public Aircondition createAircondition() {    
        return new AirconditionA();    
    }    
}    

    //宝马523系列  
public class FactoryBMW523 implements AbstractFactory {    
    
     @Override    
    public Engine createEngine() {      
        return new EngineB();    
    }    
    @Override    
    public Aircondition createAircondition() {    
        return new AirconditionB();    
    }    
}

    客户:

    public class Customer {    
    public static void main(String[] args){    
        //生产宝马320系列配件  
        FactoryBMW320 factoryBMW320 = new FactoryBMW320();    
        factoryBMW320.createEngine();  
        factoryBMW320.createAircondition();  
            
        //生产宝马523系列配件    
        FactoryBMW523 factoryBMW523 = new FactoryBMW523();    
        factoryBMW320.createEngine();  
        factoryBMW320.createAircondition();  
    }    
}  

    总结：
无论是简单工厂模式，工厂方法模式，还是抽象工厂模式，他们都属于工厂模式，在形式和特点上也是极为相似的，
他们的最终目的都是为了解耦。在使用时，我们不必去在意这个模式到底工厂方法模式还是抽象工厂模式，
因为他们之间的演变常常是令人琢磨不透的。经常你会发现，明明使用的工厂方法模式，当新需求来临，
稍加修改，加入了一个新方法后，
由于类中的产品构成了不同等级结构中的产品族，它就变成抽象工厂模式了；而对于抽象工厂模式，
当减少一个方法使的提供的产品不再构成产品族之后，它就演变成了工厂方法模式。
       所以，在使用工厂模式时，只需要关心降低耦合度的目的是否达到了。

    2018/04/24

    相关文章

      网友评论

          本文标题：2、创建型模式之抽象工厂

          本文链接：https://www.haomeiwen.com/subject/eheakftx.html

          延伸阅读

          深度阅读

          • 您也可以注册成为美文阅读网的作者，发表您的原创作品、分享您的心情！

          栏目导航

          热点阅读

          关于我们|服务条款|联系我们|2、创建型模式之抽象工厂|投稿指南|网站地图|RSS订阅|排版工具|手机版

          提供经典美文摘抄,优美散文欣赏,现代诗歌精选,短篇小说,心情随笔,表白情书范文,故事会在线阅读欣赏

          Copyright © 2014-2023 Haomeiwen.com All Rights Reserved. 好美文阅读网 版权所有

          备案信息：桂公网安备 45052102000051号 · 桂ICP备13007215号-3

          本站所收录作品、热点评论等信息部分来源互联网，目的只是为了系统归纳学习和传递资讯

          所有作品版权归原创作者所有，与本站立场无关，如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知，我们将做删除处理！