07.创建型 - 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern)

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern)

概述

产品等级结构与产品族

为了更好的理解抽象工厂, 我们这里先引入两个概念:

• 产品等级结构 ：产品等级结构即产品的继承结构，如一个抽象形状类，其子类有矩形, 圆形等;
• 产品族 ：在抽象工厂模式中，产品族是指由同一个工厂生产的，位于不同产品等级结构中的一组产品

抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern) 原始定义：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定它们具体的类。
抽象工厂模式为创建一组对象提供了解决方案.与工厂方法模式相比,抽象工厂模式中的具体工厂不只是创建一种产品,而是负责创建一个产品族.

UML类图

代码实例

例: 假设我们有无限的 Shape 和 Color 扩展, 需要绘制任意形状和颜色的组合

1.形状(产品) 接口和实现

//形状接口
public interface Shape {void draw();
}
//矩形
public class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");}
}
//圆形
public class Circle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Circle::draw() method.");}
}

2.颜色(产品) 接口和实现

//颜色接口
public interface Color {void fill();
}
//红色
public class Red implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Inside Red::fill() method.");}
}
//绿色
public class Green implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Inside Green::fill() method.");}
}

3.产品族生产工厂

定义 产品族生产工厂

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

实现 产品族生产工厂

// 圆形的 产品族生产工厂
public class CircleFactory extends AbstractFactory {@Overridepublic Shape getShape(){return new Circle();}@Overridepublic 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;}
}// 矩形的 产品族生产工厂
public class RectangleFactory extends AbstractFactory {@Overridepublic Shape getShape(){return new Rectangle();}@Overridepublic 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;}
}

4.测试

public class Client {public static void main(String[] args) {//获取 产品族生产工厂 (圆形工厂)AbstractFactory factory = new CircleFactory();//获取产品 等级AShape shape = factory.getShape();//获取产品 等级BColor color = colorFactory.getColor("RED");//获取 产品族生产工厂 (矩形工厂)AbstractFactory factory = new RectangleFactory();//获取产品 等级AShape shape = factory.getShape();//获取产品 等级BColor color = colorFactory.getColor("BLUE");}
}

抽象工厂模式总结

关键角色

1. 抽象产品族生产工厂
2. 具体产品族生产工厂
3. 抽象产品
4. 具体产品

抽象工厂模式优缺点

抽象工厂模式优点

1. 对于不同产品系列有比较多共性特征时，可以使用抽象工厂模式，有助于提升组件的复用性.
2. 当需要提升代码的扩展性并降低维护成本时，把对象的创建和使用过程分开，能有效地将代码统一到一个级别上

3. 解决跨平台带来的兼容性问题

抽象工厂模式缺点

增加新的产品等级结构麻烦,需要对原有结构进行较大的修改,甚至需要修改抽象层(AbstractFactory)代码,这显然会带来较大不变,违背了开闭原则.

in short 先抽象归类分出产品族, 在统一创建生成产品族工厂 的工厂