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java 23 种设计模式-02-抽象工厂模式(abstract factory)

程序员文章站 2024-02-17 17:49:10
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目录

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。

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。

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。

实际应用

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）。

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

代码

假设如下场景：我们设计一个画板程序。

有不同的颜色(color)，又有不同的形状(shape)。

color 工厂负责各种颜色，shape 负责各种形状。

我们其实可以对 color, shape 工厂也进行抽象，隐藏工厂的创建细节。

接口 & 工厂

  • Factory
package com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core;

/**
 * 工厂-接口
 * @author houbinbin
 * @version 1.0
 * @on 17/2/28
 * @since 1.7
 */
public interface Factory<T> {

    T newInstance(String type);

}
  • Color
package com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core;

/**
 * 颜色-接口
 * @author houbinbin
 * @version 1.0
 * @on 17/2/28
 * @since 1.7
 */
public interface Color {

    void fill();

}
  • Shape
package com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core;

/**
 * 形状-接口
 * @author houbinbin
 * @version 1.0
 * @on 17/2/28
 * @since 1.7
 */
public interface Shape {

    /**
     * 图形接口
     * 进行绘制
     */
    void draw();

}

常量

为了各种类型的统一管理，使用常量进行定义。

  • FactoryTypeConstant
package com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.constant;

/**
 * 工厂类型-常量
 * @author houbinbin
 * @version 1.0
 * @on 17/2/28
 * @since 1.7
 */
public class FactoryTypeConstant {

    public static final String SHAPE = "shape";

    public static final String COLOR = "color";

}
  • ColorTypeConstant
package com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.constant;

/**
 * 颜色类型-常量
 * @author houbinbin
 * @version 1.0
 * @on 17/2/28
 * @since 1.7
 */
public class ColorTypeConstant {

    public static final String RED = "red";

    public static final String YELLOW = "yellow";

    public static final String BLUE = "blue";

}
  • ShapeTypeConstant
package com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.constant;

/**
 * 形状类型-常量
 * @author houbinbin
 * @version 1.0
 * @on 17/2/28
 * @since 1.7
 */
public class ShapeTypeConstant {

    public static final String CIRCLE = "circle";

    public static final String RECTANGLE = "rectangle";

    public static final String TRIANGLE = "triangle";

}

具体子类

工厂实现

  • FactoryProducer
package com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.impl;


import com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.constant.FactoryTypeConstant;
import com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.Factory;

/**
 * 工厂生产者
 * @author houbinbin
 * @version 1.0
 * @on 17/2/28
 * @since 1.7
 */
public class FactoryProducer {

    public static Factory newFactory(String type) {

        if (FactoryTypeConstant.COLOR.equals(type)) {
            return new ColorFactory();
        }

        if (FactoryTypeConstant.SHAPE.equals(type)) {
            return new ShapeFactory();
        }

        return null;
    }

}
  • ColorFactory
package com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.impl;


import com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.constant.ColorTypeConstant;
import com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.Color;
import com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.Factory;

/**
 * 颜色工厂
 * @author houbinbin
 * @version 1.0
 * @on 17/2/28
 * @since 1.7
 */
public class ColorFactory implements Factory<Color> {

    @Override
    public Color newInstance(String type) {
        if(ColorTypeConstant.BLUE.equals(type)) {
            return new Blue();
        }

        if(ColorTypeConstant.RED.equals(type)) {
            return new Red();
        }

        if(ColorTypeConstant.YELLOW.equals(type)) {
            return new Yellow();
        }

        return null;
    }

}
  • ShapeFactory
package com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.impl;


import com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.constant.ShapeTypeConstant;
import com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.Factory;
import com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.Shape;

/**
 * 形状工厂
 * @author houbinbin
 * @version 1.0
 * @on 17/2/28
 * @since 1.7
 */
public class ShapeFactory implements Factory<Shape> {

    @Override
    public Shape newInstance(String type) {
        if(ShapeTypeConstant.CIRCLE.equals(type)) {
            return new Circle();
        }

        if(ShapeTypeConstant.RECTANGLE.equals(type)) {
            return new Rectangle();
        }

        if(ShapeTypeConstant.TRIANGLE.equals(type)) {
            return new Triangle();
        }

        return null;
    }

}

颜色实现

  • Blue
package com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.impl;


import com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.Color;

/**
 * 蓝色
 * @author houbinbin
 * @version 1.0
 * @on 17/2/28
 * @since 1.7
 */
public class Blue implements Color {
    @Override
    public void fill() {
        System.out.println("fill blue");
    }
}
  • Red
package com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.impl;


import com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.Color;

/**
 * 红色
 * @author houbinbin
 * @version 1.0
 * @on 17/2/28
 * @since 1.7
 */
public class Red implements Color {
    @Override
    public void fill() {
        System.out.println("fill red");
    }
}
  • Yellow
package com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.impl;


import com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.Color;

/**
 * 黄色
 * @author houbinbin
 * @version 1.0
 * @on 17/2/28
 * @since 1.7
 */
public class Yellow implements Color {
    @Override
    public void fill() {
        System.out.println("fill yellow");
    }
}

形状实现

  • Circle
package com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.impl;


import com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.Shape;

/**
 * 圆形
 * @author houbinbin
 * @version 1.0
 * @on 17/2/28
 * @since 1.7
 */
public class Circle implements Shape {

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("circle draw");
    }

}
  • Rectangle
package com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.impl;

import com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.Shape;

/**
 * 长方形
 * @author houbinbin
 * @version 1.0
 * @on 17/2/28
 * @since 1.7
 */
public class Rectangle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("draw Rectangle");
    }
}
  • Triangle
package com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.impl;


import com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.Shape;

/**
 * 三角形
 * @author houbinbin
 * @version 1.0
 * @on 17/2/28
 * @since 1.7
 */
public class Triangle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("draw Triangle");
    }
}

测试 & 结果

  • Main.java
package com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory;

import com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.constant.ColorTypeConstant;
import com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.constant.FactoryTypeConstant;
import com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.Color;
import com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.Factory;
import com.ryo.design.pattern.note.abstractFactory.core.impl.FactoryProducer;

/**
 * <p> </p>
 *
 * <pre> Created: 2018/5/6 下午3:39  </pre>
 * <pre> Project: design-pattern  </pre>
 *
 * @author houbinbin
 * @version 1.0
 * @since JDK 1.7
 */
public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Factory<Color> colorFactory = FactoryProducer.newFactory(FactoryTypeConstant.COLOR);
        Color color = colorFactory.newInstance(ColorTypeConstant.BLUE);
        color.fill();
    }

}
  • 结果
fill blue

UML & Code

UML

java 23 种设计模式-02-抽象工厂模式(abstract factory)

Code

abstractFactory

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