学点设计模式-抽象工厂模式

来源:互联网 发布:mac 安装linux 编辑:程序博客网 时间:2022/05/27 22:45

抽象工厂模式

人是造出来了,世界时热闹了,可是低头一看,都
是清一色的类型,缺少关爱、仇恨、喜怒哀乐等情绪,人类的生命太平淡了,女娲一想,猛然一拍脑袋,
Shit!忘记给人类定义性别了,那怎么办?抹掉重来,然后就把人类重新洗牌,准备重新开始制造人类。
由于先前的工作已经花费了很大的精力做为铺垫,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,那八卦炉怎么办?
只有一个呀,要么生产出全都是男性,要不都是女性,那不行呀,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,又一个具体工厂的实现类),这个过程的类图如下:
先看人类(也就是产品)的类图:



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



其中抽象工厂只实现了一个createHuman 的方法,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Jdk 1.5 的一个新特性Enum 类型,其实这个完全可以类的静态变量来实现,但我
想既然是学习就应该学有所获得,即使你对这个模式非常了解,也可能没用过Enum 类型,也算是一个不同
的知识点吧,我希望给大家讲解,每次都有新的技术点提出来,每个人都会有一点的收获就足够了,然后
在具体的项目中使用时,知道有这个技术点,然后上baidu 狗狗一下就能解决问题。话题扯远了,我们继
续类图,完整的类图如下,这个看不大清楚,其实就是上面那两个类图加起来,大家可以看源码中的那个
类图文件:




然后类图讲解完毕,我们来看程序实现:


package com.cbf4life.AbstractFactory;/** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I'm glad to share my knowledge with you *         all. 定义一个人类的统称,问题出来了,刚刚定义的时候忘记定义性别了 这个重要的问题非修改不可,否则这个世界上太多太多的东西不存在了 */public interface Human {// 首先定义什么是人类// 人是愉快的,会笑的,本来是想用smile表示,想了一下laugh更合适,好长时间没有大笑了;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,然后根据接口创建三个抽象类,也就是三个产品等级,实现laugh()、cry()、talk()
三个方法,以AbstractYellowHuman 为例:

package com.cbf4life.AbstractFactory;public abstract class AbstractYellowHuman implements Human {public void cry() {System.out.println("黄色人种会哭");}public void laugh() {System.out.println("黄色人种会大笑,幸福呀!");}public void talk() {System.out.println("黄色人种会说话,一般说的都是双字节");}}

package com.cbf4life.AbstractFactory;/** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I'm glad to share my knowledge with you *         all. 白色人人种 为了代码整洁,新建一个包,这里是白种人的天下了 */public abstract class AbstractWhiteHuman implements Human {public void cry() {System.out.println("白色人种会哭");}public void laugh() {System.out.println("白色人种会大笑,侵略的笑声");}public void talk() {System.out.println("白色人种会说话,一般都是但是单字节!");}}

package com.cbf4life.AbstractFactory;/** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I'm glad to share my knowledge with you *         all. 女性黑种人 */public class BlackFemaleHuman extends AbstractBlackHuman {public void sex() {System.out.println("该黑种人的性别为女...");}}

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,呵呵,杀猪杀尾巴,各有各的杀法,不
过既然进了Java 这个门就要遵守Java 这个规矩,我们看实现类:
女性黄种人的实现类:

package com.cbf4life.AbstractFactory;/** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I'm glad to share my knowledge with you *         all. 女性黄种人 */public class YellowFemaleHuman extends AbstractYellowHuman {public void sex() {System.out.println("该黄种人的性别为女...");}}

package com.cbf4life.AbstractFactory;/** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I'm glad to share my knowledge with you *         all. 男性黄种人 */public class YellowMaleHuman extends AbstractYellowHuman {public void sex() {System.out.println("该黄种人的性别为男....");}}

package com.cbf4life.AbstractFactory;/** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I'm glad to share my knowledge with you *         all.\ 女性白种人 */public class WhiteFemaleHuman extends AbstractWhiteHuman {public void sex() {System.out.println("该白种人的性别为女....");}}

package com.cbf4life.AbstractFactory;/** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I'm glad to share my knowledge with you *         all. 男性白种人 */public class WhiteMaleHuman extends AbstractWhiteHuman {public void sex() {System.out.println("该白种人的性别为男....");}}
package com.cbf4life.AbstractFactory;/** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I'm glad to share my knowledge with you *         all. 女性黑种人 */public class BlackFemaleHuman extends AbstractBlackHuman {public void sex() {System.out.println("该黑种人的性别为女...");}}

package com.cbf4life.AbstractFactory;/** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I'm glad to share my knowledge with you *         all. 男性黑种人 */public class BlackMaleHuman extends AbstractBlackHuman {public void sex() {System.out.println("该黑种人的性别为男...");}}

抽象工厂模式下的产品等级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枚举类型,这个是很有意思的:

package com.cbf4life.AbstractFactory;/** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I'm glad to share my knowledge with you *         all. 世界上有哪些类型的人,列出来 JDK 1.5开始引入enum类型也是目的的,吸引C程序员转过来 */public enum HumanEnum {// 把世界上所有人类型都定义出来YelloMaleHuman("com.cbf4life.yellowHuman.YellowMaleHuman"),YelloFemaleHuman("com.cbf4life.yellowHuman.YellowFemaleHuman"), WhiteFemaleHuman("com.cbf4life.whiteHuman.WhiteFemaleHuman"), WhiteMaleHuman("com.cbf4life.whiteHuman.WhiteMaleHuman"), BlackFemaleHuman("com.cbf4life.blackHuman.BlackFemaleHuman"), BlackMaleHuman("com.cbf4life.blackHuman.BlackMaleHuman");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 毕竟用Clas完全可以代替enum */}

我之所以引入Enum 这个类型,是想让大家在看这本书的时候能够随时随地的学到点什么,你如果看不
懂设计模式,你可以从我的程序中学到一些新的技术点,不用像我以前报着砖头似的书在那里啃,看一遍
不懂,再看第二遍,然后翻了英文原本才知道,哦~,原来是这样滴,只能说有些翻译家实在不懂技术。我
在讲解技术的时候,尽量少用专业术语,尽量使用大部分人类都能理解的语言。
Enum 以前我也很少用,最近在一个项目中偶然使用上了,然后才发觉它的好处,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,这个不和你抬杠,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 com.cbf4life.AbstractFactory;/** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I'm glad to share my knowledge with you *         all. 这次定一个接口,应该要造不同性别的人,需要不同的生产线 那这个八卦炉必须可以制造男人和女人 第 39 页 您的设计模式 */public interface HumanFactory {// 制造黄色人种public Human createYellowHuman();// 制造一个白色人种public Human createWhiteHuman();// 制造一个黑色人种public Human createBlackHuman();}

package com.cbf4life.AbstractFactory;/** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I'm glad to share my knowledge with you *         all. 编写一个抽象类,根据enum创建一个人类出来 */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等级 */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,则不处理if (!humanEnum.getValue().equals("")) {try {// 直接产生一个实例human = (Human) Class.forName(humanEnum.getValue()).newInstance();} catch (Exception e) {// 因为使用了enum,这个种异常情况不会产生了,除非你的enum有问题;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,
大家自己看程序领会,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 com.cbf4life.AbstractFactory;/** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I'm glad to share my knowledge with you *         all. 男性创建工厂 */public class MaleHumanFactory extends AbstractHumanFactory {// 创建一个男性黑种人public Human createBlackHuman() {return super.createHuman(HumanEnum.BlackMaleHuman);}// 创建一个男性白种人public Human createWhiteHuman() {return super.createHuman(HumanEnum.WhiteMaleHuman);}// 创建一个男性黄种人public Human createYellowHuman() {return super.createHuman(HumanEnum.YelloMaleHuman);}}

package com.cbf4life.AbstractFactory;/** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I'm glad to share my knowledge with you *         all.\ 女性创建工厂 */public class FemaleHumanFactory extends AbstractHumanFactory {// 创建一个女性黑种人public Human createBlackHuman() {return super.createHuman(HumanEnum.BlackFemaleHuman);}// 创建一个女性白种人public Human createWhiteHuman() {return super.createHuman(HumanEnum.WhiteFemaleHuman);}// 创建一个女性黄种人public Human createYellowHuman() {return super.createHuman(HumanEnum.YelloFemaleHuman);}}

产品定义好了,工厂也定义好了,万事俱备只欠东风,那咱就开始造吧,哦,不对,女娲开始造人了:

package com.cbf4life.AbstractFactory;/** * @author cbf4Life cbf4life@126.com I'm glad to share my knowledge with you *         all. 女娲建立起了两条生产线,分别是: 男性生产线 女性生产线 */public class NvWa {public static void main(String[] args) {// 第一条生产线,男性生产线HumanFactory maleHumanFactory = new MaleHumanFactory();// 第二条生产线,女性生产线HumanFactory femaleHumanFactory = new FemaleHumanFactory();// 生产线建立完毕,开始生产人了:Human maleYellowHuman = maleHumanFactory.createYellowHuman();Human femaleYellowHuman = femaleHumanFactory.createYellowHuman();maleYellowHuman.cry();maleYellowHuman.laugh();femaleYellowHuman.sex();/* * ..... 后面你可以续了 */}}

两个八卦炉,一个造女的,一个造男的,开足马力,一直造到这个世界到现在这个模式为止。
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?先说优点,我这人一般先看
人优点,非常重要的有点就是,工厂模式符合OCP 原则,也就是开闭原则,怎么说呢,比如就性别的问题,
这个世界上还存在双性人,是男也是女的人,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这个问题,不需要我再来实现了吧,很简单的大家自己画下类图,然后实现下。
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的,但是提供其他成员访问的时候,只有工厂方法和产品的接口,也就是
说只需要提供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
低耦合的特性表现的一览无遗,哈哈。

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