设计模式之抽象工厂模式笔记

说明

记录下学习设计模式-抽象工厂模式的写法。

Abstract Factory(抽象工厂)

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

其中：

• AbstractFactory声明一个创建抽象产品对象的操作接口。
• ConcreteFactory实现创建具体产品对象的操作。
• AbstractProduct为一类产品对象声明一个接口。
• ConcreteProduct定义一个将被相应的具体工厂创建的产品对象，实现AbstractProduct接口。
• Client仅使用由AbstractFactory和AbstractProduct类声明的接口。

适用性:

• 一个系统要独立于它的产品的创建、组合和表示时。
• 一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时。
• 当要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时。
• 当提供一个产品类库，只想显示它们的接口而不是实现时。

目录

UML抽象工厂示例类图

以该UML类图实现抽象工厂示例。

甜品抽象类

package com.example.deesign_patterns.anstract_factory;

//甜品抽象类
public abstract class Dessert {
    //甜品显示方法
    public abstract void show();
}

甜品提拉米苏类

package com.example.deesign_patterns.abstract_factory;

//提拉米苏甜品类
public class Tiramisu extends Dessert{

    @Override
    public void show() {
        System.out.println("提拉米苏");
    }
}

甜品抹茶慕斯类

package com.example.deesign_patterns.abstract_factory;

//抹茶慕斯甜品类
public class MatchaMousse extends Dessert{

    @Override
    public void show() {
        System.out.println("抹茶慕斯");
    }
}

咖啡抽象类

package com.example.deesign_patterns.abstract_factory;

public abstract class Coffee {

    public abstract String getName();

    //加糖
    public void addSugar(){
        System.out.println("加糖");
    }

    //加奶
    public void addMilk(){
        System.out.println("加奶");
    }

}

美式咖啡类

package com.example.deesign_patterns.abstract_factory;

//美式咖啡类
public class AmericanCoffer extends Coffee{

    @Override
    public String getName() {
        return "美式咖啡";
    }
}

拿铁咖啡类

package com.example.deesign_patterns.abstract_factory;

//拿铁咖啡类
public class LatteCoffee extends Coffee{

    @Override
    public String getName() {
        return "拿铁咖啡";
    }
}

甜品工厂接口

package com.example.deesign_patterns.abstract_factory;

public interface DessertFactory {
    //生产咖啡的功能
    Coffee createCoffee();

    //生产甜品的功能
    Dessert createDessert();
}

美式风味的甜品工厂

package com.example.deesign_patterns.abstract_factory;

//美式风味的甜品工厂，生产美式咖啡和抹茶慕斯
public class AmericanDessertFactory implements DessertFactory{

    @Override
    public Coffee createCoffee() {
        return new AmericanCoffer();
    }

    @Override
    public Dessert createDessert() {
        return new MatchaMousse();
    }
}

意大利风味的甜品工厂

package com.example.deesign_patterns.abstract_factory;

//意大利风味的甜品工厂，生产拿铁咖啡和提拉米苏
public class ItalyDessertFactory implements DessertFactory{
    @Override
    public Coffee createCoffee() {
        return new LatteCoffee();
    }

    @Override
    public Dessert createDessert() {
        return new Tiramisu();
    }
}

测试类

package com.example.deesign_patterns.abstract_factory;

//测试类
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //如果我想喝拿铁咖啡和提拉米苏，那就需要意大利风味甜品工厂对象
        ItalyDessertFactory factory=new ItalyDessertFactory();
        //如果我想喝美式咖啡喝抹茶慕斯，那就需要美式风味甜品工厂对象
        //AmericanDessertFactory factory=new AmericanDessertFactory();
        //获取拿铁咖啡和提拉米苏
        Coffee coffee= factory.createCoffee();
        Dessert dessert=factory.createDessert();
        System.out.println(coffee.getName());
        dessert.show();
    }
}

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：
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。

使用场景：

• 当需要创建的对象是一系列相互关联或相互依赖的产品族时，如电器工厂中的电视机、洗衣机、空调等。
• 系统中有多个产品族，但每次只使用其中的某一族产品。如有人只喜欢穿某一个品牌的衣服和鞋。
• 系统中提供了产品的类库，且所有产品的接口相同，客户端不依赖产品实例的创建细节和内部结构。
  如:输入法换皮肤，一整套一起换。生成不同操作系统的程序。

模式扩展

简单工厂+配置文件解除耦合

可以通过工厂模式+配置文件的方式解除出厂对象和产品对象的耦合。在工厂类中加载配置文件中的的全类名，并创建对象进行存储，客户端如果需要对象，直接进行获取即可。

第一步：在resource下新建一个bean.properties文件。

第二步：将abstract_factory的Coffee类、AmericanCoffer类和LatteCoffee类复制到config_factory文件夹中。

package com.example.deesign_patterns.config_factory;

public abstract class Coffee {

    public abstract String getName();

    //加糖
    public void addSugar(){
        System.out.println("加糖");
    }

    //加奶
    public void addMilk(){
        System.out.println("加奶");
    }

}

package com.example.deesign_patterns.config_factory;

//美式咖啡类
public class AmericanCoffer extends Coffee {

    @Override
    public String getName() {
        return "美式咖啡";
    }
}

package com.example.deesign_patterns.config_factory;

//拿铁咖啡类
public class LatteCoffee extends Coffee {

    @Override
    public String getName() {
        return "拿铁咖啡";
    }
}

第三步：CoffeeFactory类编写，也是最重要一步。

package com.example.deesign_patterns.config_factory;

import java.io.InputStream;
import java.util.HashMap;
import java.util.Properties;
import java.util.Set;

//咖啡工厂类
public class CoffeeFactory {

    //加载配置文件，获取配置文件中配置的全类名，并创建该类的对象进行存储
    //1.定义容器对象存储咖啡对象
    private static HashMap<String,Coffee> map=new HashMap<String,Coffee>();

    //2.加载配置文件，只需要加载一次
    static {
        //2.1创建Properties对象
        Properties p=new Properties();
        //2.2调用p对象中的load方法进行配置文件的加载
        InputStream is = CoffeeFactory.class.getClassLoader().getResourceAsStream("bean.properties");
        try {
            p.load(is);
            //从p集合中获取全类名并创建对象
            Set<Object> keys=p.keySet();
            for(Object key:keys){
                String className=p.getProperty((String) key);
                //通过反射技术创建对象
                Class clazz = Class.forName(className);
                Coffee coffee = (Coffee) clazz.newInstance();
                //将名称和对象存储到容器中
                map.put((String) key,coffee);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //根据名称获取对象
    public static Coffee createCoffee(String name){
        return map.get(name);
    }
}

第四步：测试结果如下。

package com.example.deesign_patterns.config_factory;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        Coffee americanCoffee = CoffeeFactory.createCoffee("american");
        System.out.println(americanCoffee);
        System.out.println(americanCoffee.getName());
        System.out.println("====================");
        Coffee latteCoffee = CoffeeFactory.createCoffee("latte");
        System.out.println(latteCoffee);
        System.out.println(latteCoffee.getName());
    }
}