设计模式系列之 抽象工厂

来源:互联网 发布:横截面数据是指同一 编辑:程序博客网 时间:2024/04/30 11:38

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 OO 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。

抽象工厂 

步骤 1

为形状创建一个接口。

Shape.java

Java代码 复制代码
  1. public interface Shape {   
  2.    void draw();   
  3. }  

步骤 2

创建实现接口的实体类。

Rectangle.java

Java代码 复制代码
  1. public class Rectangle implements Shape {   
  2.   
  3.    @Override  
  4.    public void draw() {   
  5.       System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");   
  6.    }   
  7. }  

  

Square.java

Java代码 复制代码
  1. public class Square implements Shape {   
  2.   
  3.    @Override  
  4.    public void draw() {   
  5.       System.out.println("Inside Square::draw() method.");   
  6.    }   
  7. }  

 

Circle.java

Java代码 复制代码
  1. public class Circle implements Shape {   
  2.   
  3.    @Override  
  4.    public void draw() {   
  5.       System.out.println("Inside Circle::draw() method.");   
  6.    }   
  7. }  

步骤 3

为颜色创建一个接口。

Color.java

 

Java代码 复制代码
  1. public interface Color {   
  2.    void fill();   
  3. }  

  

步骤4

创建实现接口的实体类。

Red.java

Java代码 复制代码
  1. public class Red implements Color {   
  2.   
  3.    @Override  
  4.    public void fill() {   
  5.       System.out.println("Inside Red::fill() method.");   
  6.    }   
  7. }  

 

Green.java

Java代码 复制代码
  1. public class Green implements Color {   
  2.   
  3.    @Override  
  4.    public void fill() {   
  5.       System.out.println("Inside Green::fill() method.");   
  6.    }   
  7. }  

 

Blue.java

Java代码 复制代码
  1. public class Blue implements Color {   
  2.   
  3.    @Override  
  4.    public void fill() {   
  5.       System.out.println("Inside Blue::fill() method.");   
  6.    }   
  7. }  

 

 

步骤 5

为 Color 和 Shape 对象创建抽象类来获取工厂。

AbstractFactory.java

Java代码 复制代码
  1. public abstract class AbstractFactory {   
  2.    abstract Color getColor(String color);   
  3.    abstract Shape getShape(String shape) ;   
  4. }  

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

Java代码 复制代码
  1. public class ShapeFactory extends AbstractFactory {   
  2.        
  3.    @Override  
  4.    public Shape getShape(String shapeType){   
  5.       if(shapeType == null){   
  6.          return null;   
  7.       }        
  8.       if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){   
  9.          return new Circle();   
  10.       } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){   
  11.          return new Rectangle();   
  12.       } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){   
  13.          return new Square();   
  14.       }   
  15.       return null;   
  16.    }   
  17.       
  18.    @Override  
  19.    Color getColor(String color) {   
  20.       return null;   
  21.    }   
  22. }  

 

ColorFactory.java

Java代码 复制代码
  1. public class ColorFactory extends AbstractFactory {   
  2.        
  3.    @Override  
  4.    public Shape getShape(String shapeType){   
  5.       return null;   
  6.    }   
  7.       
  8.    @Override  
  9.    Color getColor(String color) {   
  10.       if(color == null){   
  11.          return null;   
  12.       }        
  13.       if(color.equalsIgnoreCase("RED")){   
  14.          return new Red();   
  15.       } else if(color.equalsIgnoreCase("GREEN")){   
  16.          return new Green();   
  17.       } else if(color.equalsIgnoreCase("BLUE")){   
  18.          return new Blue();   
  19.       }   
  20.       return null;   
  21.    }   
  22. }  

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

Java代码 复制代码
  1. public class FactoryProducer {   
  2.    public static AbstractFactory getFactory(String choice){   
  3.       if(choice.equalsIgnoreCase("SHAPE")){   
  4.          return new ShapeFactory();   
  5.       } else if(choice.equalsIgnoreCase("COLOR")){   
  6.          return new ColorFactory();   
  7.       }   
  8.       return null;   
  9.    }   
  10. }  

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

Java代码 复制代码
  1. public class AbstractFactoryPatternDemo {   
  2.    public static void main(String[] args) {   
  3.   
  4.       //获取形状工厂   
  5.       AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");   
  6.   
  7.       //获取形状为 Circle 的对象   
  8.       Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");   
  9.   
  10.       //调用 Circle 的 draw 方法   
  11.       shape1.draw();   
  12.   
  13.       //获取形状为 Rectangle 的对象   
  14.       Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");   
  15.   
  16.       //调用 Rectangle 的 draw 方法   
  17.       shape2.draw();   
  18.          
  19.       //获取形状为 Square 的对象   
  20.       Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");   
  21.   
  22.       //调用 Square 的 draw 方法   
  23.       shape3.draw();   
  24.   
  25.       //获取颜色工厂   
  26.       AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");   
  27.   
  28.       //获取颜色为 Red 的对象   
  29.       Color color1 = colorFactory.getColor("RED");   
  30.   
  31.       //调用 Red 的 fill 方法   
  32.       color1.fill();   
  33.   
  34.       //获取颜色为 Green 的对象   
  35.       Color color2 = colorFactory.getColor("Green");   
  36.   
  37.       //调用 Green 的 fill 方法   
  38.       color2.fill();   
  39.   
  40.       //获取颜色为 Blue 的对象   
  41.       Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");   
  42.   
  43.       //调用 Blue 的 fill 方法   
  44.       color3.fill();   
  45.    }   
  46. }  

步骤 9

验证输出。

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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