設(shè)計模式干貨系列:(三)抽象工廠模式【學(xué)習(xí)難度:★★★★☆,使用頻率:★★★★★】

前言

接著上一篇工廠方法模式說,現(xiàn)在披薩店生意很好,除了賣披薩,又賣漢堡,并且為了適用不同的客戶群體,增加了單人套餐家庭套餐。這種情況下多了一個產(chǎn)品漢堡,已經(jīng)不適合用工廠方法模式了,這時候就要用到更加抽象化的抽象工廠模式來滿足這個系統(tǒng)。

正文

抽象工廠模式概念

抽象工廠模式是所有形態(tài)的工廠模式中最為抽象和最具一般性的一種形態(tài)。抽象工廠模式可以向客戶端提供一個接口,使得客戶端在不必指定產(chǎn)品的具體類型的情況下,創(chuàng)建多個產(chǎn)品族中的產(chǎn)品對象。這就是抽象工廠的用意。

抽象工廠模式的結(jié)構(gòu)

抽象工廠模式的簡略類圖如下:


從上圖可以看出, 抽象工廠模式涉及到抽象工廠角色,具體工廠角色,抽象產(chǎn)品角色以及具體產(chǎn)品角色等四個角色:

  • 抽象工廠角色:擔(dān)任這個角色的是工廠方法模式的核心,它是與應(yīng)用程序無關(guān)的。任何在模式中創(chuàng)建對象的工廠類必須實現(xiàn)這個接口。
  • 具體工廠角色:擔(dān)任這個角色的是實現(xiàn)了抽象工廠接口的具體Java類,具體工廠角色含有與應(yīng)用密切相關(guān)的邏輯,并且受到應(yīng)用程序的調(diào)用以創(chuàng)建產(chǎn)品對象。
  • 抽象產(chǎn)品角色:工廠方法模式所創(chuàng)建的對象的超類型,也就是產(chǎn)品對象的共同父類或共同擁有的接口。
  • 具體產(chǎn)品角色:這個角色實現(xiàn)了抽象產(chǎn)品角色所申明的接口。工廠方法模式所創(chuàng)建的每一個對象都是某個具體產(chǎn)品角色的實例。

為了更好地理解抽象工廠模式,我們先引入兩個概念:
(1) 產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu):產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)即產(chǎn)品的繼承結(jié)構(gòu),如一個抽象類是電視機,其子類有海爾電視機、海信電視機、TCL電視機,則抽象電視機與具體品牌的電視機之間構(gòu)成了一個產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu),抽象電視機是父類,而具體品牌的電視機是其子類。

(2) 產(chǎn)品族:在抽象工廠模式中,產(chǎn)品族是指由同一個工廠生產(chǎn)的,位于不同產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)中的一組產(chǎn)品,如海爾電器工廠生產(chǎn)的海爾電視機、海爾電冰箱,海爾電視機位于電視機產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)中,海爾電冰箱位于電冰箱產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)中,海爾電視機、海爾電冰箱構(gòu)成了一個產(chǎn)品族。

角色上跟工廠方法模式差不多。只是比之前多了一個產(chǎn)品漢堡,并且具體工廠類劃分是按照產(chǎn)品族來劃分的,這里劃分為單人套餐(SingleFactory)以及家庭套餐(FamilyFactory),單人套餐工廠類可以生產(chǎn)單人套餐披薩和單人套餐漢堡。家庭套餐工廠類可以生產(chǎn)家庭套餐披薩和家庭套餐漢堡。

下圖所示是這個系統(tǒng)的產(chǎn)品角色的相圖:

附上代碼前先來看看完整的類圖:

代碼示例講解

下面是抽象產(chǎn)品的角色Pizza的源代碼:

public interface Pizza {
    public void create();
}

下面是具體產(chǎn)品的角色SinglePizza的源代碼:

public class SinglePizza implements Pizza{
    @Override
    public void create() {
        System.out.println("單人套餐披薩");
    }
}

下面是具體產(chǎn)品的角色FamilyPizza的源代碼:

public class FamilyPizza implements Pizza{
    @Override
    public void create() {
        System.out.println("家庭套餐披薩");
    }
}

下面是抽象產(chǎn)品的角色Hamburger的源代碼:

public interface Hamburger {
    public void create();
}

下面是具體產(chǎn)品的角色SingleHamburger的源代碼:

public class SingleHamburger  implements Hamburger{
    @Override
    public void create() {
        System.out.println("單人套餐漢堡");
    }
}

下面是具體產(chǎn)品的角色FamilyHamburger的源代碼:

public class FamilyHamburger implements Hamburger{
    @Override
    public void create() {
        System.out.println("家庭套餐漢堡");
    }
}

下面是抽象工廠角色Factory的代碼,這個角色是使用一個java接口實現(xiàn),它聲明了兩個工廠方法,一個用來生產(chǎn)披薩,一個用來生產(chǎn)漢堡,并要求所有的具體工廠角色實現(xiàn)這個工廠方法:

public interface Factory {
    public Pizza createPizza();
    public Hamburger createHamburger();
}

下面是具體工廠角色SingleFactory的代碼,這個角色現(xiàn)實了抽象工廠角色Factory所聲明的工廠方法:

public class SingleFactory implements Factory{
    @Override
    public Pizza createPizza() {
        return new SinglePizza();
    }

    @Override
    public Hamburger createHamburger() {
        return new SingleHamburger();
    }
}

下面是具體工廠角色FamilyFactory的代碼,這個角色現(xiàn)實了抽象工廠角色Factory所聲明的工廠方法:

public class FamilyFactory implements Factory{
    @Override
    public Pizza createPizza() {
        return new FamilyPizza();
    }
    @Override
    public Hamburger createHamburger() {
        return new FamilyHamburger();
    }
}

下面是客戶端角色的源代碼:

public class OrderPizza {
    public static void main(String[] args){
        Factory factory=new SingleFactory();
        Pizza pizza=factory.createPizza();
        pizza.create();
        Hamburger hamburger=factory.createHamburger();
        hamburger.create();
        factory= new FamilyFactory();
        pizza=factory.createPizza();
        pizza.create();
        hamburger=factory.createHamburger();
        hamburger.create();
    }
}

結(jié)果演示:

單人套餐披薩
單人套餐漢堡
家庭套餐披薩
家庭套餐漢堡

實際常見的應(yīng)用

總結(jié)

工廠方法模式和下抽象工廠模式對比

  • 工廠方法模式是一種極端情況的抽象工廠模式,而抽象工廠模式可以看成是工廠方法模式的推廣。
  • 工廠方法模式用來創(chuàng)建一個產(chǎn)品的等級結(jié)構(gòu),而抽象工廠模式是用來創(chuàng)建多個產(chǎn)品的等級結(jié)構(gòu)。
  • 工廠方法模式只有一個抽象產(chǎn)品類,而抽象工廠模式有多個抽象產(chǎn)品類。
  • 工廠方法模式中具體工廠類只有一個創(chuàng)建方法,而抽象工廠模式中具體工廠類有多個創(chuàng)建方法。

到此,工廠模式中3種模式都學(xué)完了,那到底工廠模式的實現(xiàn)幫了我們什么?

  • 系統(tǒng)可以在不修改具體工廠角色的情況下引進新的產(chǎn)品。
  • 客戶端不必關(guān)心對象如何創(chuàng)建,明確了職責(zé)。
  • 更好的理解面向?qū)ο蟮脑瓌t,面向接口編程,而不要面向?qū)崿F(xiàn)編程。

源碼放百度網(wǎng)盤,有需要自己取,對應(yīng)目錄如下
simplefactory:簡單工廠模式
methodFactory:工廠方法模式
AbstractFactory:抽象工廠模式
鏈接:http://pan.baidu.com/s/1kUNygBl
密碼:vc9f


一直覺得自己寫的不是技術(shù),而是情懷,一篇篇文章是自己這一路走來的痕跡??繉I(yè)技能的成功是最具可復(fù)制性的,希望我的這條路能讓你少走彎路,希望我能幫你抹去知識的蒙塵,希望我能幫你理清知識的脈絡(luò),希望未來技術(shù)之巔上有你也有我。

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