第八章 抽象工廠模式

• 抽象工廠模式（Abstract Factory Pattern）是圍繞一個超級工廠創(chuàng)建其他工廠。該超級工廠又稱為其他工廠的工廠。這種類型的設計模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對象的最佳方式。

• 在抽象工廠模式中，接口是負責創(chuàng)建一個相關對象的工廠，不需要顯式指定它們的類。每個生成的工廠都能按照工廠模式提供對象。

8.1 介紹

• 意圖：提供一個創(chuàng)建一系列相關或相互依賴對象的接口，而無需指定它們具體的類。
• 主要解決：主要解決接口選擇的問題。
• 何時使用：系統(tǒng)的產(chǎn)品有多于一個的產(chǎn)品族，而系統(tǒng)只消費其中某一族的產(chǎn)品。
• 如何解決：在一個產(chǎn)品族里面，定義多個產(chǎn)品。
• 關鍵代碼：在一個工廠里聚合多個同類產(chǎn)品。
• 應用實例：工作了，為了參加一些聚會，肯定有兩套或多套衣服吧，比如說有商務裝（成套，一系列具體產(chǎn)品）、時尚裝（成套，一系列具體產(chǎn)品），甚至對于一個家庭來說，可能有商務女裝、商務男裝、時尚女裝、時尚男裝，這些也都是成套的，即一系列具體產(chǎn)品。
• 優(yōu)點：當一個產(chǎn)品族中的多個對象被設計成一起工作時，它能保證客戶端始終只使用同一個產(chǎn)品族中的對象。
• 缺點：產(chǎn)品族擴展非常困難，要增加一個系列的某一產(chǎn)品，既要在抽象的 Creator 里加代碼，又要在具體的里面加代碼。
• 使用場景：
  1. QQ 換皮膚，一整套一起換。
  2. 生成不同操作系統(tǒng)的程序。
• 注意事項：產(chǎn)品族難擴展，產(chǎn)品等級易擴展。

8.2 UML

• 我們將創(chuàng)建 Shape 和 Color 接口和實現(xiàn)這些接口的實體類。下一步是創(chuàng)建抽象工廠類 AbstractFactory。接著定義工廠類 ShapeFactory和 ColorFactory，這兩個工廠類都是擴展了 AbstractFactory。然后創(chuàng)建一個工廠創(chuàng)造器/生成器類 FactoryProducer。

• AbstractFactoryPatternDemo 類使用 FactoryProducer 來獲取 AbstractFactory 對象。它將向 AbstractFactory 傳遞形狀信息 Shape（CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便獲取它所需對象的類型。同時它還向 AbstractFactory 傳遞顏色信息 Color（RED / GREEN / BLUE），以便獲取它所需對象的類型。

抽象工廠模式.png

8.3 代碼

1. 為形狀創(chuàng)建一個接口

   public interface Shape {
     void draw();
   }
   

2. 創(chuàng)建實現(xiàn)接口的實體類。

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

3. 為顏色創(chuàng)建一個接口

   public interface Color {
     void fill();
   }
   

4. 創(chuàng)建實現(xiàn)接口的實體類

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

5. 為Color和Shape對象創(chuàng)建抽象類來獲取工廠

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

6. 創(chuàng)建擴展AbstractFactory的工廠類，基于給定的信息生成實體類的對象

   //形狀工廠
   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
     public Color getColor(String color) {
       return null;
     }
   }
   
   //顏色工廠
   public class ColorFactory extends AbstractFactory {
   
     @Override
     public Shape getShape(String shapeType){
       return null;
     }
   
     @Override
     public 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;
     }
   }
   
   

7. 創(chuàng)建一個工廠創(chuàng)建器/生成器類，通過傳遞形狀或顏色信息來獲取工廠

   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;
     }
   }
   
   

8. 使用 FactoryProducer 來獲取 AbstractFactory，通過傳遞類型信息來獲取實體類的對象。

   public class AbstractFactoryPatternDemo {
     public static void main(String[] args) {
   
       //獲取形狀工廠
       AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");
   
       //獲取形狀為 Circle 的對象
       Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
   
       //調(diào)用 Circle 的 draw 方法
       shape1.draw();
   
       //獲取形狀為 Rectangle 的對象
       Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
   
       //調(diào)用 Rectangle 的 draw 方法
       shape2.draw();
   
       //獲取形狀為 Square 的對象
       Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
   
       //調(diào)用 Square 的 draw 方法
       shape3.draw();
   
       //獲取顏色工廠
       AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");
   
       //獲取顏色為 Red 的對象
       Color color1 = colorFactory.getColor("RED");
   
       //調(diào)用 Red 的 fill 方法
       color1.fill();
   
       //獲取顏色為 Green 的對象
       Color color2 = colorFactory.getColor("Green");
   
       //調(diào)用 Green 的 fill 方法
       color2.fill();
   
       //獲取顏色為 Blue 的對象
       Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");
   
       //調(diào)用 Blue 的 fill 方法
       color3.fill();
     }
   }
   

9. 執(zhí)行程序，輸出結果

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