设计模式读书笔记-----抽象工厂模式

来源：互联网发布：mac如何使桌面图标编辑：程序博客网时间：2024/06/07 11:56

在工厂方法模式中，我们使用一个工厂创建一个产品，也就是说一个具体的工厂对应一个具体的产品。但是有时候我们需要一个工厂能够提供多个产品对象，而不是单一的对象，这个时候我们就需要使用抽象工厂模式。

在讲解抽象工厂模式之前，我们需要厘清两个概念：

产品等级结构。产品的等级结构也就是产品的继承结构。例如一个为空调的抽象类，它有海尔空调、格力空调、美的空调等一系列的子类，那么这个抽象类空调和他的子类就构成了一个产品等级结构。

产品族。产品族是在抽象工厂模式中的。在抽象工厂模式中，产品族是指由同一个工厂生产的，位于不同产品等级结构中的一组产品。比如，海尔工厂生产海尔空调。海尔冰箱，那么海尔空调则位于空调产品族中。

产品等级结构和产品族结构示意图如下：

一、基本定义

抽象工厂模式提供一个接口，用于创建相关或者依赖对象的家族，而不需要明确指定具体类。

抽象工厂允许客户端使用抽象的接口来创建一组相关的产品，而不需要关系实际产出的具体产品是什么。这样一来，客户就可以从具体的产品中被解耦。

二、模式结构

抽象工厂模式的UML结构图如下：

模式结构说明。

AbstractFactory：抽象工厂。抽象工厂定义了一个接口，所有的具体工厂都必须实现此接口，这个接口包含了一组方法用来生产产品。

ConcreteFactory：具体工厂。具体工厂是用于生产不同产品族。要创建一个产品，客户只需要使用其中一个工厂完全不需要实例化任何产品对象。

AbstractProduct：抽象产品。这是一个产品家族，每一个具体工厂都能够生产一整组产品。

Product：具体产品。

三、模式实现

依然是披萨店。为了要保证每家加盟店都能够生产高质量的披萨，防止使用劣质的原料，我们打算建造一家生产原料的工厂，并将原料运送到各家加盟店。但是加盟店都位于不同的区域，比如纽约、芝加哥。纽约使用一组原料，芝加哥使用另一种原料。在这里我们可以这样理解，这些不同的区域组成了原料家族，每个区域实现了一个完整的原料家族。

首先创建一个原料工厂。该工厂为抽象工厂，负责创建所有的原料。

PizzaIngredientFactory.java

public interface PizzaIngredientFactory {/* * 在接口中，每个原料都有一个对应的方法创建该原料 */public Dough createDough();    public Sauce createSauce();public Cheese createCheese();public Veggies[] createVeggies();public Pepperoni createPepperoni();public Clams createClams();}

原料工厂创建完成之后，需要创建具体的原料工厂。该具体工厂只需要继承PizzaIngredientFactory，然后实现里面的方法即可。

纽约原料工厂：NYPizzaIngredientFactory.java。

public class NYPizzaIngredientFactory implements PizzaIngredientFactory{@Overridepublic Cheese createCheese() {return new ReggianoCheese();}@Overridepublic Clams createClams() {return new FreshClams();}@Overridepublic Dough createDough() {return new ThinCrustDough();}@Overridepublic Pepperoni createPepperoni() {return new SlicedPepperoni();}@Overridepublic Sauce createSauce() {return new MarinaraSauce();}@Overridepublic Veggies[] createVeggies() {Veggies veggies[] =  {new Garlic(),new Onion(),new Mushroom(),new RefPepper()};return veggies;}}

重新返回到披萨。在这个披萨类里面，我们需要使用原料，其他方法保持不变，将prepare()方法声明为抽象，在这个方法中，我们需要收集披萨所需要的原料。

Pizza.java

public abstract class Pizza {/* * 每个披萨都持有一组在准备时会用到的原料 */String name;Dough dough;Sauce sauce;Veggies veggies[];Cheese cheese;Pepperoni pepperoni;Clams clams;/* * prepare()方法声明为抽象方法。在这个方法中，我们需要收集披萨所需要的原料，而这些原料都是来自原料工厂 */abstract void prepare();void bake(){System.out.println("Bake for 25 munites at 350");}void cut(){System.out.println("Cutting the pizza into diagonal slices");}void box(){System.out.println("Place pizza in official PizzaStore box");}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}}

CheesePizza.java

public class CheesePizza extends Pizza{PizzaIngredientFactory ingredientFactory;/* * 要制作披萨必须要有制作披萨的原料，而这些原料是从原料工厂运来的 */public CheesePizza(PizzaIngredientFactory ingredientFactory){this.ingredientFactory = ingredientFactory;prepare();}/** * 实现prepare方法 * prepare 方法一步一步地创建芝士比萨，每当需要原料时，就跟工厂要 */void prepare() {System.out.println("Prepareing " + name);dough = ingredientFactory.createDough();sauce = ingredientFactory.createSauce();cheese = ingredientFactory.createCheese();}}

Pizza的代码利用相关的工厂生产原料。所生产的原料依赖所使用的工厂，Pizza类根本不关心这些原料，它只需要知道如何制作披萨即可。这里，Pizza和区域原料之间被解耦。

ClamPizza.java

public class ClamPizza extends Pizza{PizzaIngredientFactory ingredientFactory;public ClamPizza(PizzaIngredientFactory ingredientFactory){this.ingredientFactory = ingredientFactory;}@Overridevoid prepare() {System.out.println("Prepare " + name);dough = ingredientFactory.createDough();sauce = ingredientFactory.createSauce();cheese = ingredientFactory.createCheese();clams = ingredientFactory.createClams();      }}

做完披萨后，需要关注披萨店了。

在披萨店中，我们依然需要关注原料，当地的披萨店需要和本地的原料工厂关联起来。

PizzaStore.java

public abstract class PizzaStore {public Pizza orderPizza(String type){Pizza pizza;pizza = createPizza(type);pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();return pizza;}/** 创建pizza的方法交给子类去实现 */abstract Pizza createPizza(String type);}

纽约的披萨店：NYPizzaStore.java

public class NYPizzaStore extends PizzaStore{@OverridePizza createPizza(String type) {Pizza pizza = null;//使用纽约的原料工厂PizzaIngredientFactory ingredientFactory = new NYPizzaIngredientFactory();   if("cheese".equals(type)){pizza = new CheesePizza(ingredientFactory);pizza.setName("New York Style Cheese Pizza");}else if("veggie".equals(type)){pizza = new VeggiePizza(ingredientFactory);pizza.setName("New York Style Veggie Pizza");}else if("clam".equals(type)){pizza = new ClamPizza(ingredientFactory);pizza.setName("New York Style Clam Pizza");}else if("pepperoni".equals(type)){pizza = new PepperoniPizza(ingredientFactory);pizza.setName("New York Style Pepperoni Pizza");}return pizza;}}

下图是上面的UML结构图。