抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）

Posted 2020-12-04 hqing

抽象工厂模式：抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。

                         这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

                         在抽象工厂模式中，接口是负责创建一个相关对象的工厂，不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。

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。

Eg： 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。

代码： 步骤 1 为形状创建一个接口。 Shape.java 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.");    } } Square.java 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.");    } } 步骤 3 为颜色创建一个接口。 Color.java 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.");    } } Green.java 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.");    } } 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 {    public abstract Color getColor(String color);    public 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    public 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;    } } 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;    } } 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();    } } 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.