设计模式-抽象工厂模式

发布日期：2021-05-09 02:13:21 浏览次数：9 分类：博客文章

本文共 4217 字，大约阅读时间需要 14 分钟。

《》讲了简单工厂模式，但是简单工厂模式存在一定的问题，如果想要拓展程序，必须对工厂类进行修改，这违背了闭包-开放原则，所以，从设计角度考虑，有一定的问题，如何解决？就用到抽象工厂模式，创建多个工厂类，这样一旦需要增加新的功能，直接增加新的工厂类就可以了，不需要修改之前的代码。

抽象工厂模式的概念

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）的定义：为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无须指定它们的具体类。

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。

抽象工厂模式包含如下角色：

AbstractFactory：抽象工厂；

ConcreteFactory：具体工厂，如ShapeFactory，ColorFactory；

AbstractProduct：抽象产品；

Product：具体产品，如Circle，Red等。

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。接着定义具体工厂类 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。

抽象工厂模式的UML图：

步骤 1为形状创建一个接口。Shape.javapublic interface Shape {void draw();}步骤 2创建实现接口的实体类。Rectangle.javapublic class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");}}Square.javapublic class Square implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Square::draw() method.");}}Circle.javapublic class Circle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Circle::draw() method.");}}步骤 3为颜色创建一个接口。Color.javapublic interface Color {void fill();}步骤4创建实现接口的实体类。Red.javapublic class Red implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Inside Red::fill() method.");}}Green.javapublic class Green implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Inside Green::fill() method.");}}Blue.javapublic class Blue implements Color {@Overridepublic 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.javapublic 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.javapublic class ShapeFactory extends AbstractFactory {@Overridepublic 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;}@OverrideColor getColor(String color) {return null;}}ColorFactory.javapublic class ColorFactory extends AbstractFactory {@Overridepublic Shape getShape(String shapeType){return null;}@OverrideColor 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.javapublic 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.javapublic 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();}}步骤 9验证输出。Inside Circle::draw() method.Inside Rectangle::draw() method.Inside Red::fill() method.Inside Green::fill() method.

应用场景　　

　　第一种情况是对于某个产品，调用者清楚地知道应该使用哪个具体工厂服务，实例化该具体工厂，生产出具体的产品来。Java Collection中的iterator() 方法即属于这种情况。

第二种情况，只是需要一种产品，而不想知道也不需要知道究竟是哪个工厂为生产的，即最终选用哪个具体工厂的决定权在生产者一方，它们根据当前系统的情况来实例化一个具体的工厂返回给使用者，而这个决策过程这对于使用者来说是透明的。

Reference

https://yq.aliyun.com/articles/659658?spm=a2c4e.11163080.searchblog.117.91432ec1Cet3zK

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