抽象工厂模式 - 《设计模式》

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

介绍
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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:

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 OOP 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:

QQ 换皮肤，一整套一起换
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
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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

为形状创建一个接口::

public interface Shape {
void draw();
}

创建实现接口的实体类::

public class Rectangle implements Shape {

@Override<br />       public void draw() {<br />          System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");<br />       }<br />    }

public class Square implements Shape {

@Override<br />       public void draw() {<br />          System.out.println("Inside Square::draw() method.");<br />       }<br />    }

public class Circle implements Shape {

@Override<br />       public void draw() {<br />          System.out.println("Inside Circle::draw() method.");<br />       }<br />    }

为颜色创建一个接口::

public interface Color {
void fill();
}

创建实现接口的实体类::

//Red.java
public class Red implements Color {

@Override<br />       public void fill() {<br />          System.out.println("Inside Red::fill() method.");<br />       }<br />    }

//Green.java
public class Green implements Color {

@Override<br />       public void fill() {<br />          System.out.println("Inside Green::fill() method.");<br />       }<br />    }

//Blue.java
public class Blue implements Color {

@Override<br />       public void fill() {<br />          System.out.println("Inside Blue::fill() method.");<br />       }<br />    }

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) ;
}

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<br />       public Shape getShape(String shapeType){<br />          if(shapeType == null){<br />             return null;<br />          }<br />          if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){<br />             return new Circle();<br />          } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){<br />             return new Rectangle();<br />          } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){<br />             return new Square();<br />          }<br />          return null;<br />       }

@Override<br />       public Color getColor(String color) {<br />          return null;<br />       }<br />    }

//ColorFactory.java
public class ColorFactory extends AbstractFactory {

@Override<br />       public Shape getShape(String shapeType){<br />          return null;<br />       }

@Override<br />       public Color getColor(String color) {<br />          if(color == null){<br />             return null;<br />          }<br />          if(color.equalsIgnoreCase("RED")){<br />             return new Red();<br />          } else if(color.equalsIgnoreCase("GREEN")){<br />             return new Green();<br />          } else if(color.equalsIgnoreCase("BLUE")){<br />             return new Blue();<br />          }<br />          return null;<br />       }<br />    }

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;
}
}

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<br />          AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");

   //获取形状为 Circle 的对象<br />          Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");

   //调用 Circle 的 draw 方法<br />          shape1.draw();

   //获取形状为 Rectangle 的对象<br />          Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");

   //调用 Rectangle 的 draw 方法<br />          shape2.draw();

   //获取形状为 Square 的对象<br />          Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");

   //调用 Square 的 draw 方法<br />          shape3.draw();

   //获取颜色工厂<br />          AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");

   //获取颜色为 Red 的对象<br />          Color color1 = colorFactory.getColor("RED");

   //调用 Red 的 fill 方法<br />          color1.fill();

   //获取颜色为 Green 的对象<br />          Color color2 = colorFactory.getColor("Green");

   //调用 Green 的 fill 方法<br />          color2.fill();

   //获取颜色为 Blue 的对象<br />          Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");

   //调用 Blue 的 fill 方法<br />          color3.fill();<br />       }<br />    }<br />