第四章_抽象工厂模式（与工厂模式区分）
1.介绍
1.1定义
为访问类提供一个创建一组相关或相互依赖对象的接口，且==访问类无须指定所要产品的具体类==就能得到同族的不同等级的产品的模式结构；
1.2解决的问题
主要解决接口选择的问题。
1.3应用实例
- 系统中有多个产品族， 每个具体工厂创建同族但属于不同等级的产品；
- 系统一次只可能消费其中某一族产品，即同族的产品一起使用。
1、QQ 换皮肤，一整套一起换。 2、生成不同操作系统的程序。
1.5角色
抽象产品（Abstract Product）：定义了一组产品对象的共同接口或抽象类，描述了产品对象的公共方法。
具体产品（Concrete Product）：实现了抽象产品接口，定义了具体产品的特定行为和属性。
抽象工厂（Abstract Factory）：声明了一组用于创建产品对象的方法，每个方法对应一种产品类型。抽象工厂可以是接口或抽象类。
具体工厂（Concrete Factory）：实现了抽象工厂接口，负责创建具体产品对象的实例。
2.举例
创建 Shape 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，这两个工厂类都是实现了 AbstractFactory。然后创建一个工厂创造器/生成器类 FactoryProducer。
AbstractFactoryPatternDemo 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。
- 步骤1：为形状和颜色创建一个接口
public interface Shape {
void draw();
}
public interface Color {
void fill();
}
- 步骤2：分别创建实现形状和颜色的实体类
//实现形状接口的实体类
public class Rectangle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
}
}
public class Square implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Square::draw() method.");
}
}
public class Circle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
}
}
//实现颜色接口的实体类
public class Red implements Color {
@Override
public void fill() {
System.out.println("Inside Red::fill() method.");
}
}
public class Green implements Color {
@Override
public void fill() {
System.out.println("Inside Green::fill() method.");
}
}
public class Blue implements Color {
@Override
public void fill() {
System.out.println("Inside Blue::fill() method.");
}
}
- 步骤3：为Color和Shape接口对象创建抽象类来获取工厂
public abstract class AbstractFactory {
public abstract Color getColor(String color);
public abstract Shape getShape(String shape);
}
- 步骤4：创建继承AbstractFactory的工厂类，基于给定的信息生成实体类的对象
//ShapeFactory：Shape工厂
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
public Color getColor(String color) {
return null;
}
}
//ShapeFactory：Shape工厂
public class ColorFactory extends AbstractFactory {
@Override
public Shape getShape(String shapeType){
return null;
}
@Override
public 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;
}
}
- 步骤5：创建一个工厂创造器，通过传递形状或颜色信息来获取指定的工厂
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;
}
}
- 消费者：通过FactoryProducer来获取AbstracFactory，进而通过传递类型信息来获取实体类对象
public class AbstractFactoryPatternDemo {
public static void main(String[] args) {
//获取形状工厂
AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");
//获取形状为 Circle 的对象
Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
//调用 Circle 的 draw 方法
shape1.draw();
//获取形状为 Rectangle 的对象
Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
//调用 Rectangle 的 draw 方法
shape2.draw();
//获取形状为 Square 的对象
Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
//调用 Square 的 draw 方法
shape3.draw();
//获取颜色工厂
AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");
//获取颜色为 Red 的对象
Color color1 = colorFactory.getColor("RED");
//调用 Red 的 fill 方法
color1.fill();
//获取颜色为 Green 的对象
Color color2 = colorFactory.getColor("GREEN");
//调用 Green 的 fill 方法
color2.fill();
//获取颜色为 Blue 的对象
Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");
//调用 Blue 的 fill 方法
color3.fill();
}
}
执行结果
3.优缺点
3.1优点
- 可以在类的内部对产品族中相关联的多等级产品共同管理，而不必专门引入多个新的类进行管理；
- 当增加一个新的产品族时不需要修改原代码，满足开闭原则。
3.2缺点
- 当产品族中需要增加一个新的产品时，所有的工厂类都需要进行修改。
4.小结
- 工厂模式和抽象工厂的异同
- 工厂模式和抽象工厂都是创建对象的设计模式
- 创建对象的方式和对象的组织结构不同
- 工厂模式式通过一个工厂类来创建一个具体的对象
- 抽象工厂是通过一组相关的工厂来创建一组相关的对象
- 工厂模式只适用于单一产品的创建
- 抽象工厂适用于一组相关产品的创建
祥讲创建对象的过程：
工厂模式：定义了一个用于创建对象的接口（工厂），让其具体的工厂子类决定实例化哪个类：使得一个类的实例化延迟到其子类；适用于创建的对象比较少的情况
抽象工厂：定义了一个工厂创作器（用于创建指定的工厂，里面包含多个工厂），进而通过该工厂创建具体的产品
访问类提供一个创建一组相关或相互依赖对象的接口，且==访问类无须指定所要产品的具体类==就能得到同族的不同等级的产品的模式结构；
