⑥设计模式之抽象工厂模式

⑥抽象工厂模式

书接上一回，上回讲到女娲造人之后，忘记给人类定义性别了，那怎么办？

由于先前的工作已经花费了很大的精力作为铺垫，也不想从头开始了，那先说人类（Product产品类）怎么改吧，好，有了，给每个人类都加一个性别，然后再重新制造，这个问题解决了，那八卦炉呢?只有一个呀，要么生产出的全部是男性，要么全是女性，那可不行，有了把已经有了一条生产线——八卦炉（工厂模式中的Concrete Factory)拆开，于是女娲就使用了“八卦拷贝术”，把原先的八卦炉一个变两个，并且略加修改，就成了女性八卦炉（只生产女性，一个具体工厂的实现类）和男性八卦炉（只生产男性），类图如下：

先看看人类（也就是产品）的类图:

这个类图也比较简单，一个接口，几个抽象类，然后是几个实现类，其中三个抽象类在抽象工厂模式中是叫产品登记，六个实现类是叫做产品族，这个也比较好理解，实现类是真实的产品，一个叫产品，多了就叫产品族，然后再看工厂类：

其中抽象工厂只是先了一个createHuman()方法，目的是简化实现类的代码工作量，这个在讲代码的时候会说。这里还使用了enum类型，其实这个完全可以用类的静态变量来实现，但是我在这还是使用一下。

现在看一下代码：

package cn.cjm.abstractFactory;/** * 定义一个人类 *  <p>Title:Human </p> *  <p>Description: </p> *  @author cjm  *  @date 2017年9月2日 下午2:52:51    */    public interface Human {    // 人类会笑    public void laugh();    // 人类还会哭，代表痛苦    public void cry();    // 人类会说话    public void talk();    // 定义性别    public void sex();    }

人类的接口定义好了，然后根据接口创建三个抽象类，也就是三个产品登记，实现laugh(),cry(),talk()三个方法，以AbstractYellowHuman为例

package cn.cjm.abstractFactory;/** * 定义黑人 *  <p>Title:BlackHuman </p> *  <p>Description: </p> *  @author cjm  *  @date 2017年9月2日 下午3:07:47    */    public abstract class AbstractBlackHuman implements Human {    @Override    public void laugh() {        System.out.println("黑种人会笑");    }    @Override    public void cry() {        System.out.println("黑种人会哭");    }    @Override    public void talk() {        System.out.println("yo yo ");    }}

其他两个抽象类AbstractWhiteHuman和AbstractYellowHuman与此类似，就不再拷贝了。

三个抽象类都实现完毕了，然后就是些实现类了。其实，你说抽象类放这里有什么意义吗？就是不允许你new出来一个抽象的对象呗，使用非抽象类完全就可以代替 ，我们现在来看看实现类。

package cn.cjm.abstractFactory;public class YellowFemaleHuman extends AbstractYellowHuman {    @Override    public void sex() {        System.out.println("该黄种人的性别为女...");    }}package cn.cjm.abstractFactory;public class YellowMaleHuman extends AbstractYellowHuman {    @Override    public void sex() {        System.out.println("该黄种人的性别为男...");    }}

其他四个如此类推

抽象工厂模式下的产品登记和产品族都已经完成，也就是人类以及产生出的人类是什么样子的都已经定义好了，下一步就等着工厂开工创建了，那我们来看工厂类

在看工厂类之前我们先看那个美剧类型，这个很有意思

package cn.cjm.abstractFactory;public enum HumanEnum {    // 把世界上所有人类型都定义出来    YellowMaleHuman("cn.cjm.abstractFactory.YellowMaleHuman"),    YellowFemaleHuman("cn.cjm.abstractFactory.YellowFemaleHuman"),    WhiteMaleHuman("cn.cjm.abstractFactory.WhiteMaleHuman"),    WhiteFemaleHuman("cn.cjm.abstractFactory.WhiteFemaleHuman"),    BlackMaleHuman("cn.cjm.abstractFactory.BlackMaleHuman"),    BlackFemaleHuman("cn.cjm.abstractFactory.BlackFemaleHuman");    private String value="";    // 定义构造函数，目的是Data(value)类型的相匹配    private HumanEnum(String value){        this.value = value;    }    public String getValue(){        return this.value;    }    /*     * java enum类型尽量简单使用，尽量不要使用多态、继承等方法     * 毕竟Class完全可以代替enum     */}

Enum类型作为一个参数传递到一个方法中时，在Junit进行单元测试的时候，不用判断输入参数是否为空、长度为0的边界异常条件，如果方法传入的参数不是Enum类型的话，根本就传递不进来，你说定义一个类，定义一堆的静态变量，这也可以呀。上面的代码我解释一下，构造函数没啥好说的，然后是getValue()方法，就是获得枚举类型中一个元素的值，枚举类型中的元素也是有名称和值的，这个和HashMap有点类似。

然后，我们看我们的工厂类，先看接口

package cn.cjm.abstractFactory;public interface HumanFactory {    // 制造黄色人种    public Human createYellowHuman();    // 制造白色人种    public Human createWhiteHuman();    // 制造黑色人种    public Human createBlackHuman();}

然后看抽象类

package cn.cjm.abstractFactory;/** * 编写一个抽象类，根据enum创建一个人类出来 *  <p>Title:AbstractHumanFactory </p> *  <p>Description: </p> *  @author cjm  *  @date 2017年9月3日 上午11:35:06    */    public abstract class AbstractHumanFactory implements HumanFactory{    /*     * 给定一个性别人种，创建一个人类出来，专业术语是产生产品登记        */        protected Human createHuman(HumanEnum humanEnum){        Human human = null;        // 如果传递进来不是一个Enum中具体的一个Element的话，不处理        if(!humanEnum.getValue().equals("")){            try {                human = (Human) Class.forName(humanEnum.getValue()).newInstance();            } catch (Exception e) {                //因为使用了Enum，这种异常情况不会发生                e.printStackTrace();            }        }        return human;        }        }

看到没，这就是引入enum的好处， createHuman(HumanEnum humanEnum)这个方法定义了输入参数必须是HumanEnum类型，然后直接使用HumanEnum.getValue()方法就能获得具体传递进来的值，这个不多说了，大家自己领会，也没多大难度，这个抽象类的目的就是减少下边实现类的代码量，我们看实现类。男性工厂，只创建男性

 package cn.cjm.abstractFactory;    /**     * 男性工厂，只生产男性     *  <p>Title:MaleHumanFactory </p>     *  <p>Description: </p>     *  @author cjm      *  @date 2017年9月3日 下午1:33:16        */        public class MaleHumanFactory extends AbstractHumanFactory {        // 创建一个男性黄种人        @Override        public Human createYellowHuman() {        ​               return super.createHuman(HumanEnum.YellowMaleHuman);        }        @Override        public Human createWhiteHuman() {        ​               return super.createHuman(HumanEnum.WhiteMaleHuman);        }        @Override        public Human createBlackHuman() {            return super.createHuman(HumanEnum.BlackMaleHuman);        }    }package cn.cjm.abstractFactory;/** * 女性工厂，只生产女性 *  <p>Title:FemaleHumanFactory </p> *  <p>Description: </p> *  @author cjm  *  @date 2017年9月3日 下午1:33:30    */    public class FemaleHumanFactory extends AbstractHumanFactory {    @Override    public Human createYellowHuman() {        return super.createHuman(HumanEnum.YellowFemaleHuman);    }    @Override    public Human createWhiteHuman() {        return super.createHuman(HumanEnum.WhiteFemaleHuman);    }    @Override    public Human createBlackHuman() {        return super.createHuman(HumanEnum.BlackFemaleHuman);    }}

产品定义好了，工厂也定义好了，女娲开始造人

package cn.cjm.abstractFactory;/** * 女娲建立两条生产线： * 一条男性生产线，一条女性生产线 *  <p>Title:NvWa </p> *  <p>Description: </p> *  @author cjm  *  @date 2017年9月3日 下午1:34:34    */    public class NvWa {    public static void main(String[] args) {        // 第一条生产线，男性生产线        MaleHumanFactory maleHumanFactory = new MaleHumanFactory();        // 女性生产线        FemaleHumanFactory femaleHumanFactory = new FemaleHumanFactory();        // 开始造人        Human maleYellowHuman = maleHumanFactory.createYellowHuman();        Human femaleYellowHuman = femaleHumanFactory.createYellowHuman();        maleYellowHuman.cry();        maleYellowHuman.laugh();        femaleYellowHuman.sex();    }    }

两个八卦炉，一个造女的，一个造男。

抽象工厂模式讲完了，那我们再思考一些问题:工厂模式有哪些优缺点

优点：工厂模式符合OCP原则，也就是开闭原则，怎么说呢，就比如性别的问题，这个世界还存在双性人，是男也是女的，那这个就是要在我们的产品族中增加一类产品，同时再增加一个工厂就可以解决了。那还有没有其他好处呢？抽象工厂模式，还有一个非常大的有点，高内聚，低耦合，在一个较大的项目组，产品是由一批人定义开发，但是提供其他成员访问的时候，只有工厂方法和产品接口，也就是说只需要提供产品Product interface 和Concrete Factory 就可以产生自己需要的对象和方法，Java的高内聚低耦合特性表现得一览无遗。