Java实现抽象工厂模式

什么是抽象工厂模式

定义：抽象工厂模式提供一个创建一系列相关或者相互依赖对象的接口。

对比 简单工厂、工厂方法、抽象工厂

模式	优点	缺点
简单工厂	将创建对象的逻辑封装在一个静态方法中，外部人员不需要关注内部实现逻辑	创建对象的逻辑存在一个静态方法中不方便扩展、不能被继承、违背开闭原则
工厂方法	通过提供多个工厂类来创建不同对象，解决了简单工厂模式中职责过重问题，方便扩展、可以被继承、符合开闭原则	对象太多的时候就会创建很多工厂类
抽象工厂	通过提供多个工厂类来创建同一产品族对象，方便扩展、可以被继承、符合开闭原则，并且减少了工厂类数量	实现起来比较复杂，不如简单工厂模式使用简单，产品族需要划分

下面通过一个例子来实现抽象工厂模式。

需求描述

宝马品牌车有宝马X1、X3、X5等系列，每个系列车又配有各自的系列车标X1、X3、X5（车标只能由自己工厂创建），这三个系列车和车标分别由三个工厂创建，下面通过抽象工厂模式来实现该例子。

UML图
IBMWFactory接口定义了createCar(生产车)和createLogo(生产车标)方法，X1Factory、X3Factory、X5Factory造车工厂实现该接口，同时提供生产车型和车标的方法。

X1Car、X3Car、X5Car都实现实体BMWCar接口，并实现run方法。

代码实现

创建系列车类

创建IBMWCar接口，并定义run方法。

public interface IBMWCar {
    void run();
}

创建宝马X1车类，并实现IBMWCar接口，实现run方法。

public class X1Car implements IBMWCar {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("X1Car run");
    }
}

创建宝马X3车类，并实现IBMWCar接口，实现run方法。

public class X3Car implements IBMWCar {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("X3Car run");
    }
}

创建宝马X5类，并实现IBMWCar接口，实现run方法。

public class X5Car implements IBMWCar {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("X5Car run");
    }
}

创建Logo车标类

创建ILogo接口，并定义create方法。

public interface ILogo {
    void create();
}

创建宝马X1Logo车标类，并实现ILogo接口，实现create方法。

public class X1Logo implements ILogo {
    @Override
    public void create() {
        System.out.println("创建X1Logo");
    }
}

创建宝马X3Logo车标类，并实现ILogo接口，实现create方法。

public class X3Logo implements ILogo {
    @Override
    public void create() {
        System.out.println("创建X3Logo");
    }
}

创建宝马X5Logo车标类，并实现ILogo接口，实现create方法。

public class X5Logo implements ILogo {
    @Override
    public void create() {
        System.out.println("创建X5Logo");
    }
}

创建工厂接口和工厂子类

创建工厂接口，定义createCar方法。

public interface IBMWFactory {
    public IBMWCar createCar();
}

创建X1工厂类，并实现工厂接口，实现createCar方法，创建X1Car对象，实现createLogo方法创建X1车标对象。

public class X1Factory implements IBMWFactory {

    @Override
    public IBMWCar createCar() {
        return new X1Car();
    }

    @Override
    public ILogo createLogo() {
        return new X1Logo();
    }
}

创建X3工厂类，并实现工厂接口，实现createCar方法，创建X3Car对象，实现createLogo方法创建X3车标对象。

public class X3Factory implements IBMWFactory {

    @Override
    public IBMWCar createCar() {
        return new X3Car();
    }

    @Override
    public ILogo createLogo() {
        return new X3Logo();
    }
}

创建X5工厂类，并实现工厂接口，实现createCar方法，创建X5Car对象，实现createLogo方法创建X5车标对象。

public class X5Factory implements IBMWFactory {

    @Override
    public IBMWCar createCar() {
        return new X5Car();
    }

    @Override
    public ILogo createLogo() {
        return new X5Logo();
    }
}

测试

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建X1工厂类，并创建X1车和X1车标
        X1Factory x1Factory = new X1Factory();
        IBMWCar carX1 = x1Factory.createCar();
        carX1.run();
        ILogo logo1 = x1Factory.createLogo();
        logo1.create();

        // 创建X3工厂类，并创建X3车和X3车标
        X3Factory x3Factory = new X3Factory();
        IBMWCar carX3 = x3Factory.createCar();
        carX3.run();
        ILogo logo3 = x3Factory.createLogo();
        logo3.create();

        // 创建X5工厂类，并创建X5车和X5车标
        X5Factory x5Factory = new X5Factory();
        IBMWCar carX5 = x5Factory.createCar();
        carX5.run();
        ILogo logo5 = x5Factory.createLogo();
        logo5.create();
    }
}

运行结果：

X1Car run
创建X1Logo
X3Car run
创建X3Logo
X5Car run
创建X5Logo

以上便是抽象工厂模式的原理和代码实现，相比工厂方法模式，多了车标产品，所以可以把品牌和车标统称为一系列产品族，这种场景便可以使用抽象工厂模式来实现。

示例代码：abstract_factory

开源库示例

Mybatis库做Java服务开发的都不陌生，在Mybatis库中创建SqlSession时就是使用了抽象工厂模式，类路径：org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory

public interface SqlSessionFactory {
  SqlSession openSession();
  SqlSession openSession(boolean autoCommit);
  SqlSession openSession(Connection connection);
  SqlSession openSession(TransactionIsolationLevel level);
  SqlSession openSession(ExecutorType execType);
  SqlSession openSession(ExecutorType execType, boolean autoCommit);
  SqlSession openSession(ExecutorType execType, TransactionIsolationLevel level);
  SqlSession openSession(ExecutorType execType, Connection connection);
  Configuration getConfiguration();
}

它的子类有SqlSessionManager和SqlSessionManager都提供了打开Session的方法和getConfiguration方法。

创建的对象是SqlSession和Configuration两个相关对象，Configuration为相关配置信息，SqlSession类路径为：org.apache.ibatis.session.SqlSession，源码如下：

public interface SqlSession extends Closeable {
  <T> T selectOne(String statement);
  <T> T selectOne(String statement, Object parameter);
  <E> List<E> selectList(String statement);
  <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter);
  ......
}

这里提供了常用的sql执行接口。SqlSession的子类有：DefaultSqlSession、SqlSessionManager、SqlSessionTemplate，子类在创建后会提供对应的Sql执行接口。

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