设计模式——抽象工厂模式

向右看齐 2022-06-17 12:24 283阅读 0赞

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。

**1、抽象工厂模式介绍**

**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。

**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。

**使用场景如：**  
（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。

**2、代码实现举例**

我们将创建Shape、Color接口和实现这些接口的实体类。然后创建抽象工厂类 AbstractFactory。接着定义工厂类 ShapeFactory 和 ColorFactory，这两个工厂类都是继承了AbstractFactory。之后创建一个工厂创造器/生成器类FactoryProducer。

最后用AbstractFactoryPatternDemo来测试。使用FactoryProducer来获取AbstractFactory对象。它将向 AbstractFactory 传递形状信息 Shape（CIRCLE / 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 Color（RED / GREEN / BLUE），以便获取它所需对象的类型。  
![这里写图片描述][SouthEast]

下面来看实现的代码。

**（1）为形状创建一个接口（Shape.java）**

public interface Shape {
       void draw();
    }

**（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("Rectangle::draw() method.");
       }
    }

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

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

**（3）为颜色创建一个接口（Color.java）**

public interface Color {
       void fill();
    }

**（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("Red::fill() method.");
       }
    }

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

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

**（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);
    }

**（6）创建扩展了AbstractFactory的工厂类ShapeFactory.java和ColorFactory.java，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;
       }
    }

**（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;
       }
    }

**（8）测试（AbstractFactoryPatternDemo.java）**

public class AbstractFactoryPatternDemo {
    
        public static void main(String[] args){
    
            //使用FactoryProducer来获取AbstractFactory，通过传递类型信息来获取实体类的对象
            // 1、获取形状工厂
            AbstractFactory factory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");
            //获取形状为Circle的对象
            Shape shape1 = factory.getShape("CIRCLE");
            //调用Circle的draw方法
            shape1.draw();
    
    
            //获取形状为Rectangle的对象
            Shape shape2 = factory.getShape("RECTANGLE");
            //调用Rectangle的draw方法
            shape2.draw();
    
    
            // 2、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Blue的对象
            Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");
            //调用Blue的fill方法
            color3.fill();
    
        }
    }

（9）测试输出

Circle::draw() method Rectangle::draw() method Red::fill() method Blue::fill() method

[SouthEast]: /images/20220617/b1ce1dcf15434a24a0fde00e0ece85c1.png