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 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。
步骤 1
为形状创建一个接口。
Shape.java
- public interface Shape {
- void draw();
- }
public interface Shape { void draw();}
步骤 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("Inside Rectangle::draw() method.");
- }
- }
public class Rectangle implements Shape { @Override public void draw() { System.out.println("Inside Rectangle::draw() method."); }}
Square.java
- public class Square implements Shape {
- @Override
- public void draw() {
- System.out.println("Inside Square::draw() method.");
- }
- }
public class Square implements Shape { @Override public void draw() { System.out.println("Inside Square::draw() method."); }}
Circle.java
- public class Circle implements Shape {
- @Override
- public void draw() {
- System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
- }
- }
public class Circle implements Shape { @Override public void draw() { System.out.println("Inside Circle::draw() method."); }}
步骤 3
为颜色创建一个接口。
Color.java
- public interface Color {
- void fill();
- }
public interface Color { void fill();}
步骤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("Inside Red::fill() method.");
- }
- }
public class Red implements Color { @Override public void fill() { System.out.println("Inside Red::fill() method."); }}
Green.java
- public class Green implements Color {
- @Override
- public void fill() {
- System.out.println("Inside Green::fill() method.");
- }
- }
public class Green implements Color { @Override public void fill() { System.out.println("Inside Green::fill() method."); }}
Blue.java
- public class Blue implements Color {
- @Override
- public void fill() {
- System.out.println("Inside Blue::fill() method.");
- }
- }
public class Blue implements Color { @Override public void fill() { System.out.println("Inside Blue::fill() method."); }}
步骤 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) ;
- }
public abstract class AbstractFactory { abstract Color getColor(String color); abstract Shape getShape(String shape) ;}
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
- 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;
- }
- }
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;
- }
- }
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; }}
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
- 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;
- }
- }
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; }}
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
- public class AbstractFactoryPatternDemo {
- public static void main(String[] args) {
- //获取形状工厂
- AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");
- //获取形状为 Circle 的对象
- Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
- //调用 Circle 的 draw 方法
- shape1.draw();
- //获取形状为 Rectangle 的对象
- Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
- //调用 Rectangle 的 draw 方法
- shape2.draw();
- //获取形状为 Square 的对象
- Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
- //调用 Square 的 draw 方法
- shape3.draw();
- //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 Green 的对象
- Color color2 = colorFactory.getColor("Green");
- //调用 Green 的 fill 方法
- color2.fill();
- //获取颜色为 Blue 的对象
- Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");
- //调用 Blue 的 fill 方法
- color3.fill();
- }
- }
public class AbstractFactoryPatternDemo { public static void main(String[] args) { //获取形状工厂 AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE"); //获取形状为 Circle 的对象 Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE"); //调用 Circle 的 draw 方法 shape1.draw(); //获取形状为 Rectangle 的对象 Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE"); //调用 Rectangle 的 draw 方法 shape2.draw(); //获取形状为 Square 的对象 Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE"); //调用 Square 的 draw 方法 shape3.draw(); //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 Green 的对象 Color color2 = colorFactory.getColor("Green"); //调用 Green 的 fill 方法 color2.fill(); //获取颜色为 Blue 的对象 Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE"); //调用 Blue 的 fill 方法 color3.fill(); }}
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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