抽象工廠模式
今天我們來學習一下第三種設計模式——抽象工廠模式，
概念：
所謂抽象工廠模式就是提供一個接口，用於創建相關或者依賴對象的家族，而不需要明確指定具體類。它允許客戶端使用抽象的接口來創建一組相關的產品，而不需要關心實際產出的具體產品是什麼。這樣一來，客戶就可以從具體的產品中被解耦。它的優點是隔離了具體類的生成，使得客戶端不需要知道什麼被創建了，而缺點就在於新增新的行爲會比較麻煩，因爲當添加一個新的產品對象時，需要更改接口及其下的所有子類。
特點：
- 可以在類的內部對產品族中相關聯的多等級產品共同管理，而不必專門引入多個新的類來進行管理。
- 當增加一個新的產品族時不需要修改原代碼，滿足開閉原則。
- 其缺點是：當產品族中需要增加一個新的產品時，所有的工廠類都需要進行修改。
抽象工廠模式的主要角色 :
- 抽象工廠（Abstract Factory）：提供了創建產品的接口，它包含多個創建產品的方法
new Product()，可以創建多個不同等級的產品。 - 具體工廠（Concrete Factory）：主要是實現抽象工廠中的多個抽象方法，完成具體產品的創建。
- 抽象產品（Product）：定義了產品的規範，描述了產品的主要功能和特性，抽象工廠模式有多個抽象產品。
- 具體產品（Concrete Product）：實現了抽象產品角色所定義的接口，由具體工廠來創建，它同具體工廠之間是多對一的關係。
類圖分析：
代碼：
抽象工廠模式的抽象層
package cn.ppdxzz.abstractfactory;
/**
* Description:抽象工廠模式的頂級抽象層
* @Author: PeiChen
*/
public interface AbstractFactory {
//定義一個創建圖形的方法，讓其子類具體實現
Graph createGraph(String createType);
}
小萬繪圖的工廠子類
package cn.ppdxzz.abstractfactory;
/**
* Description:小萬繪圖的工廠子類
* @Author: PeiChen
*/
public class WanFactory implements AbstractFactory{
@Override
public Graph createGraph(String createType) {
Graph graph = null;
if ("circle".equals(createType)) {
graph = new WanCircle();
}else if ("rectangle".equals(createType)) {
graph = new WanRectangle();
}
return graph;
}
}
小李繪圖的工廠子類
package cn.ppdxzz.abstractfactory;
/**
* Description:小李繪圖的工廠子類
* @Author: PeiChen
*/
public class LiFactory implements AbstractFactory {
@Override
public Graph createGraph(String createType) {
Graph graph = null;
if ("circle".equals(createType)) {
graph = new LiCircle();
}else if ("rectangle".equals(createType)) {
graph = new LiRectangle();
}
return graph;
}
}
圖形抽象類
package cn.ppdxzz.abstractfactory;
/**
* Description:圖形抽象類
* @Author: PeiChen
*/
public abstract class Graph {
//開始繪製
public abstract void startDraw();
//結束繪製
public abstract void finishDraw();
}
小萬繪製圓形的具體實現
package cn.ppdxzz.abstractfactory;
/**
* Description:小萬繪製圓形
* @Author: PeiChen
*/
public class WanCircle extends Graph {
@Override
public void startDraw() {
System.out.println("小萬開始繪製圓形...");
}
@Override
public void finishDraw() {
System.out.println("小萬結束繪製圓形...");
System.out.println("-------------------");
}
}
小李繪製矩形的具體實現
package cn.ppdxzz.abstractfactory;
/**
* Description:小李繪製矩形
* @Author: PeiChen
*/
public class LiRectangle extends Graph {
@Override
public void startDraw() {
System.out.println("小李開始繪製矩形...");
}
@Override
public void finishDraw() {
System.out.println("小李結束繪製矩形...");
System.out.println("-------------------");
}
}
繪圖的工具類
package cn.ppdxzz.abstractfactory;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
/**
* Description:繪圖的工具類
* @Author: PeiChen
*/
public class DrawGraph {
AbstractFactory factory;
//構造方法
public DrawGraph(AbstractFactory factory) {
setFactory(factory);
}
private void setFactory(AbstractFactory factory) {
Graph graph = null;
String createType = "";
this.factory = factory;
do {
createType = getType();
//factory可能是小萬的工廠子類，也可能是小李的工廠子類
graph = factory.createGraph(createType);
if (graph != null) {
graph.startDraw();
graph.finishDraw();
}else {
System.out.println("輸入有誤，您已退出！");
break;
}
}while (true);
}
//獲取繪製者繪製的圖形形狀
private String getType() {
try {
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("請輸入需要繪製的圖形形狀：");
String str = reader.readLine();
return str;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return "";
}
}
}
圖形的具體繪製者
package cn.ppdxzz.abstractfactory;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
/**
* Description:圖形繪製者
* @Author: PeiChen
*/
public class DrawPerson {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("請輸入繪製者的姓名：");
try {
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String name = reader.readLine();
if ("xw".equals(name)) {
new DrawGraph(new WanFactory());
}else {
new DrawGraph(new LiFactory());
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
演示：
JDK源碼分析(Calendar類就屬於簡單工廠模式，這個我沒有講解，因爲他不屬於23種設計模式):
總結：
-
抽象工廠模式的擴展有一定的“開閉原則”傾斜性。
-
當增加一個新的產品族時只需增加一個新的具體工廠，不需要修改原代碼，滿足開閉原則；
-
當產品族中需要增加一個新種類的產品時，則所有的工廠類都需要進行修改，不滿足開閉原則。
-
-
另一方面，當系統中只存在一個等級結構的產品時，抽象工廠模式將退化到工廠方法模式。
-
從設計層面看，抽象工廠模式就是對簡單工廠模式的改進(或者稱爲進一步的抽象)。
-
將工廠抽象成兩層，Abstract Factory(抽象工廠) 和具體實現的工廠子類。程序員可以根據創建對象類型使用對應的工廠子類。這樣將單個的簡單工廠類變成了工廠簇， 更利於代碼的維護和擴展。
抽象工廠模式就講解到這裏吧，下一個設計模式是建造者模式，敬請期待。
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