設計模式之工廠模式

抽象工廠模式
抽象工廠模式(Abstract Factory Pattern)是圍繞一個超級工廠創建其他工廠。該超級工廠又稱爲其他工廠的工廠。這種類型的設計模式屬於創建型模式,它提供了一種創建對象的最佳方式。
在抽象工廠模式中,接口是負責創建一個相關對象的工廠,不需要顯式指定它們的類。每個生成的工廠都能按照工廠模式提供對象。

介紹
意圖:提供一個創建一系列相關或相互依賴對象的接口,而無需指定它們具體的類。
主要解決:主要解決接口選擇的問題。
何時使用:系統的產品有多於一個的產品族,而系統只消費其中某一族的產品。
如何解決:在一個產品族裏面,定義多個產品。
關鍵代碼:在一個工廠裏聚合多個同類產品。
應用實例:工作了,爲了參加一些聚會,肯定有兩套或多套衣服吧,比如說有商務裝(成套,一系列具體產品)、時尚裝(成套,一系列具體產品),甚至對於一個家庭來說,可能有商務女裝、商務男裝、時尚女裝、時尚男裝,這些也都是成套的,即一系列具體產品。假設一種情況(現實中是不存在的,要不然,沒法進入共產主義了,但有利於說明抽象工廠模式),在您的家中,某一個衣櫃(具體工廠)只能存放某一種這樣的衣服(成套,一系列具體產品),每次拿這種成套的衣服時也自然要從這個衣櫃中取出了。用 OO 的思想去理解,所有的衣櫃(具體工廠)都是衣櫃類的(抽象工廠)某一個,而每一件成套的衣服又包括具體的上衣(某一具體產品),褲子(某一具體產品),這些具體的上衣其實也都是上衣(抽象產品),具體的褲子也都是褲子(另一個抽象產品)。
優點:當一個產品族中的多個對象被設計成一起工作時,它能保證客戶端始終只使用同一個產品族中的對象。
缺點:產品族擴展非常困難,要增加一個系列的某一產品,既要在抽象的 Creator 里加代碼,又要在具體的裏面加代碼。
使用場景: 1、QQ 換皮膚,一整套一起換。 2、生成不同操作系統的程序。
注意事項:產品族難擴展,產品等級易擴展。

實現:
我們將創建 Shape 和 Color 接口和實現這些接口的實體類。下一步是創建抽象工廠類 AbstractFactory。接着定義工廠類 ShapeFactory 和 ColorFactory,這兩個工廠類都是擴展了 AbstractFactory。然後創建一個工廠創造器/生成器類 FactoryProducer。
AbstractFactoryPatternDemo,我們的演示類使用 FactoryProducer 來獲取 AbstractFactory 對象。它將向 AbstractFactory 傳遞形狀信息 Shape(CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE),以便獲取它所需對象的類型。同時它還向 AbstractFactory 傳遞顏色信息 Color(RED / GREEN / BLUE),以便獲取它所需對象的類型。
這裏寫圖片描述
步驟 1
爲形狀創建一個接口。
Shape.java
public interface Shape {
void draw();
}
步驟 2
創建實現接口的實體類。
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.”);
}
}
步驟 3
爲顏色創建一個接口。
Color.java
public interface Color {
void fill();
}
步驟4
創建實現接口的實體類。
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.”);
}
}
步驟 5
爲 Color 和 Shape 對象創建抽象類來獲取工廠。
AbstractFactory.java
public abstract class AbstractFactory {
abstract Color getColor(String color);
abstract Shape getShape(String shape) ;
}
步驟 6
創建擴展了 AbstractFactory 的工廠類,基於給定的信息生成實體類的對象。
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
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;
}
}
步驟 7
創建一個工廠創造器/生成器類,通過傳遞形狀或顏色信息來獲取工廠。
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;
}
}
步驟 8
使用 FactoryProducer 來獲取 AbstractFactory,通過傳遞類型信息來獲取實體類的對象。
AbstractFactoryPatternDemo.java
public class AbstractFactoryPatternDemo {
public static void main(String[] args) {

  //獲取形狀工廠
  AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");

  //獲取形狀爲 Circle 的對象
  Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");

  //調用 Circle 的 draw 方法
  shape1.draw();

  //獲取形狀爲 Rectangle 的對象
  Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");

  //調用 Rectangle 的 draw 方法
  shape2.draw();

  //獲取形狀爲 Square 的對象
  Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");

  //調用 Square 的 draw 方法
  shape3.draw();

  //獲取顏色工廠
  AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");

  //獲取顏色爲 Red 的對象
  Color color1 = colorFactory.getColor("RED");

  //調用 Red 的 fill 方法
  color1.fill();

  //獲取顏色爲 Green 的對象
  Color color2 = colorFactory.getColor("Green");

  //調用 Green 的 fill 方法
  color2.fill();

  //獲取顏色爲 Blue 的對象
  Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");

  //調用 Blue 的 fill 方法
  color3.fill();

}
}
步驟 9
驗證輸出。
Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.
Inside Square::draw() method.
Inside Red::fill() method.
Inside Green::fill() method.
Inside Blue::fill() method.

參考:http://www.runoob.com/design-pattern/abstract-factory-pattern.html

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