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    Java設計模式

    Java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。該超級工廠又稱為其他工廠的工廠。這種類型的設計模式屬于創建型模式,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:系統的產品有多于一個的產品族,而系統只消費其中某一族的產品。

    如何解決:在一個產品族里面,定義多個產品。

    關鍵代碼:在一個工廠里聚合多個同類產品。

    應用實例:工作了,為了參加一些聚會,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),甚至對于一個家庭來說,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,但有利于說明抽象工廠模式),在您的家中,某一個衣柜(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柜中取出了。用 OOP 的思想去理解,所有的衣柜(具體工廠)都是衣柜類的(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,又要在具體的里面加代碼。

    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。接著定義工廠類 ShapeFactory 和 ColorFactory,這兩個工廠類都是擴展了 AbstractFactory。然后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。

    步驟 1

    為形狀創建一個接口。

    public interface Shape {
       void draw();
    }

    步驟 2

    創建實現接口的實體類。

    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.");
       }
    }

    步驟 3

    為顏色創建一個接口。

    public interface Color {
       void fill();
    }

    步驟4

    創建實現接口的實體類。

    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.");
       }
    }

    步驟 5

    為 Color 和 Shape 對象創建抽象類來獲取工廠。

    public abstract class AbstractFactory {
       public abstract Color getColor(String color);
       public abstract Shape getShape(String shape) ;
    }

    步驟 6

    創建擴展了 AbstractFactory 的工廠類,基于給定的信息生成實體類的對象。

    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;
       }
    }
    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。

    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。

    public class AbstractFactoryPatternDemo {
       public static void main(String[] args) {
     
          //獲取形狀工廠
          AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");
     
          //獲取形狀為 Circle 的對象
          Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
     
          //調用 Circle 的 draw 方法
          shape1.draw();
     
          //獲取形狀為 Rectangle 的對象
          Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
     
          //調用 Rectangle 的 draw 方法
          shape2.draw();
          
          //獲取形狀為 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");
     
          //獲取顏色為 Red 的對象
          Color color1 = colorFactory.getColor("RED");
     
          //調用 Red 的 fill 方法
          color1.fill();
     
          //獲取顏色為 Green 的對象
          Color color2 = colorFactory.getColor("Green");
     
          //調用 Green 的 fill 方法
          color2.fill();
     
          //獲取顏色為 Blue 的對象
          Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");
     
          //調用 Blue 的 fill 方法
          color3.fill();
       }
    }

    步驟 9

    執行程序,輸出結果:

    Inside Circle::draw() method.
    Inside Rectangle::draw() method.
    Inside Square::draw() method.
    Inside Red::fill() method.
    Inside Green::fill() method.
    Inside Blue::fill() method.

     

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