创建型模式——抽象工厂模式

时间:2020-06-30
本文章向大家介绍 创建型模式——抽象工厂模式 ,主要包括 创建型模式——抽象工厂模式 使用实例、应用技巧、基本知识点总结和需要注意事项,具有一定的参考价值,需要的朋友可以参考一下。

抽象工厂模式

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 OOP 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 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 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。

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

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 {
  public abstract Color getColor(String color);
  public 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
  public Color getColor(String color) { return null; } }

ColorFactory.java

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;
  }
}

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

执行程序,输出结果:

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

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