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抽象工厂模式
作者:--    发布时间:2019-11-20

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 shapecolor 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 shapefactorycolorfactory,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 shapecircle / 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 colorred / green / blue),以便获取它所需对象的类型。

抽象工厂模式的 uml 图

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 5

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 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

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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