23种设计模式-抽象工厂模式

抽象工厂模式

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

在抽象工厂模式中，接口是负责创建一个相关对象的工厂，不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。

介绍

**意图：**提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。

**主要解决：**主要解决接口选择的问题。

**何时使用：**系统的产品有多于一个的产品族，而系统只消费其中某一族的产品。

**如何解决：**在一个产品族里面，定义多个产品。

**关键代码：**在一个工厂里聚合多个同类产品。

**优点：**当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。

**缺点：**产品族扩展非常困难，要增加一个系列的某一产品，既要在抽象的 Creator 里加代码，又要在具体的里面加代码。

使用场景： 1、QQ 换皮肤，一整套一起换。 2、生成不同操作系统的程序。3、动态创建工厂生产产品

**注意事项：**产品族难扩展，产品等级易扩展。

示例实现

我们将创建 Shape 和 Color 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，这两个工厂类都是扩展了 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。

思路：

1. 为具体工厂创建接口，用来生产具体产品
2. 创建工厂类设置静态工厂方法，用来等待工厂实例化
3. 创建抽象工厂，用来管理所有的工厂类
   
   步骤 1
   为形状创建一个接口。

package AbstractFactory.Shapes;

public interface Shape {
    void draw();
}

步骤 2
创建实现接口的实体类。

package AbstractFactory.Shapes;

public class Rectangle implements Shape{
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("build Rectangle");
    }
}




public class Circle implements Shape{
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("build circle");
    }
}





public class Square implements Shape{
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("build Square");
    }
}

步骤 3
为颜色创建一个接口。

package AbstractFactory.Colors;

public interface Color {
    void fill();
}

步骤4
创建实现接口的实体类。

package AbstractFactory.Colors;

public class Blue implements Color{
    @Override
    public void fill() {
        System.out.println("show Blue");
    }
}






public class Green implements Color{
    @Override
    public void fill() {
        System.out.println("show Green");
    }
}








public class Red implements Color{
    @Override
    public void fill() {
        System.out.println("show Red");
    }
}

步骤 5
为 Color 和 Shape 对象创建抽象类来获取工厂。

package AbstractFactory.Factory;

import AbstractFactory.Colors.Color;
import AbstractFactory.Shapes.Shape;

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

步骤 6
创建扩展了 AbstractFactory 的工厂类，基于给定的信息生成实体类的对象。

package AbstractFactory.Factory;

import AbstractFactory.Colors.Color;
import AbstractFactory.Shapes.Circle;
import AbstractFactory.Shapes.Rectangle;
import AbstractFactory.Shapes.Shape;
import AbstractFactory.Shapes.Square;
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;
   }
}








import AbstractFactory.Shapes.Shape;
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 7
创建一个工厂创造器/生成器类，通过传递形状或颜色信息来获取工厂。

package AbstractFactory.Factory;
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;
   }
}

步骤 8
使用 FactoryProducer 来获取 AbstractFactory，通过传递类型信息来获取实体类的对象。

package AbstractFactory.Factory;

import AbstractFactory.Colors.Color;
import AbstractFactory.Shapes.Shape;

public class AbstractFactoryPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {

        FactoryProducer.getFactory("color").getColor("red").fill();

        //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();
    }
}

步骤 9
执行程序，输出结果：

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