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

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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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fill blue

UML & Code

UML

abstract factory

Code

abstractFactory

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