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抽象工廠模式

抽象工廠模式（Abstract Factory Pattern）是圍繞一個(gè)超級(jí)工廠創(chuàng)建其他工廠。該超級(jí)工廠又稱(chēng)為其他工廠的工廠。這種類(lèi)型的設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對(duì)象的最佳方式。

在抽象工廠模式中，接口是負(fù)責(zé)創(chuàng)建一個(gè)相關(guān)對(duì)象的工廠，不需要顯式指定它們的類(lèi)。每個(gè)生成的工廠都能按照工廠模式提供對(duì)象。

介紹

意圖：提供一個(gè)創(chuàng)建一系列相關(guān)或相互依賴(lài)對(duì)象的接口，而無(wú)需指定它們具體的類(lèi)。

主要解決：主要解決接口選擇的問(wèn)題。

何時(shí)使用：系統(tǒng)的產(chǎn)品有多于一個(gè)的產(chǎn)品族，而系統(tǒng)只消費(fèi)其中某一族的產(chǎn)品。

如何解決：在一個(gè)產(chǎn)品族里面，定義多個(gè)產(chǎn)品。

關(guān)鍵代碼：在一個(gè)工廠里聚合多個(gè)同類(lèi)產(chǎn)品。

應(yīng)用實(shí)例：工作了，為了參加一些聚會(huì)，肯定有兩套或多套衣服吧，比如說(shuō)有商務(wù)裝（成套，一系列具體產(chǎn)品）、時(shí)尚裝（成套，一系列具體產(chǎn)品），甚至對(duì)于一個(gè)家庭來(lái)說(shuō)，可能有商務(wù)女裝、商務(wù)男裝、時(shí)尚女裝、時(shí)尚男裝，這些也都是成套的，即一系列具體產(chǎn)品。假設(shè)一種情況（現(xiàn)實(shí)中是不存在的，要不然，沒(méi)法進(jìn)入共產(chǎn)主義了，但有利于說(shuō)明抽象工廠模式），在您的家中，某一個(gè)衣柜（具體工廠）只能存放某一種這樣的衣服（成套，一系列具體產(chǎn)品），每次拿這種成套的衣服時(shí)也自然要從這個(gè)衣柜中取出了。用 OO 的思想去理解，所有的衣柜（具體工廠）都是衣柜類(lèi)的（抽象工廠）某一個(gè)，而每一件成套的衣服又包括具體的上衣（某一具體產(chǎn)品），褲子（某一具體產(chǎn)品），這些具體的上衣其實(shí)也都是上衣（抽象產(chǎn)品），具體的褲子也都是褲子（另一個(gè)抽象產(chǎn)品）。

優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)一個(gè)產(chǎn)品族中的多個(gè)對(duì)象被設(shè)計(jì)成一起工作時(shí)，它能保證客戶(hù)端始終只使用同一個(gè)產(chǎn)品族中的對(duì)象。

缺點(diǎn)：產(chǎn)品族擴(kuò)展非常困難，要增加一個(gè)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(chǎng)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(xiàng)：產(chǎn)品族難擴(kuò)展，產(chǎn)品等級(jí)易擴(kuò)展。

實(shí)現(xiàn)

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

AbstractFactoryPatternDemo，我們的演示類(lèi)使用?FactoryProducer?來(lái)獲取?AbstractFactory?對(duì)象。它將向?AbstractFactory?傳遞形狀信息?Shape（CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便獲取它所需對(duì)象的類(lèi)型。同時(shí)它還向?AbstractFactory?傳遞顏色信息?Color（RED / GREEN / BLUE），以便獲取它所需對(duì)象的類(lèi)型。

步驟 1

為形狀創(chuàng)建一個(gè)接口。

Shape.java

public interface Shape {? void draw();}

步驟 2

創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)接口的實(shí)體類(lèi)。

Rectangle.java

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.");

? }}

步驟 3

為顏色創(chuàng)建一個(gè)接口。

Color.java

public interface Color {? void fill();}

步驟4

創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)接口的實(shí)體類(lèi)。

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.");

? }}

步驟 5

為 Color 和 Shape 對(duì)象創(chuàng)建抽象類(lèi)來(lái)獲取工廠。

AbstractFactory.java

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

? public abstract Shape getShape(String shape) ;}

步驟 6

創(chuàng)建擴(kuò)展了 AbstractFactory 的工廠類(lèi)，基于給定的信息生成實(shí)體類(lèi)的對(duì)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? public 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;

? }}

步驟 7

創(chuàng)建一個(gè)工廠創(chuàng)造器/生成器類(lèi)，通過(guò)傳遞形狀或顏色信息來(lái)獲取工廠。

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;

? }}

步驟 8

使用 FactoryProducer 來(lái)獲取 AbstractFactory，通過(guò)傳遞類(lèi)型信息來(lái)獲取實(shí)體類(lèi)的對(duì)象。

AbstractFactoryPatternDemo.java

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(duì)象? ? ? Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");

? ? ? //調(diào)用 Circle 的 draw 方法? ? ? shape1.draw();

? ? ? //獲取形狀為 Rectangle 的對(duì)象? ? ? Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");

? ? ? //調(diào)用 Rectangle 的 draw 方法? ? ? shape2.draw();

? ? ? //獲取形狀為 Square 的對(duì)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(duì)象? ? ? Color color1 = colorFactory.getColor("RED");

? ? ? //調(diào)用 Red 的 fill 方法? ? ? color1.fill();

? ? ? //獲取顏色為 Green 的對(duì)象? ? ? Color color2 = colorFactory.getColor("Green");

? ? ? //調(diào)用 Green 的 fill 方法? ? ? color2.fill();

? ? ? //獲取顏色為 Blue 的對(duì)象? ? ? Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");

? ? ? //調(diào)用 Blue 的 fill 方法? ? ? color3.fill();

? }}

步驟 9

執(zhí)行程序，輸出結(jié)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.