设计模式篇---抽象工厂(包含优化)

概念

抽象工厂：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。
工厂方法是有一个类型的产品，也就是只有一个产品的抽象类或接口，而抽象工厂相对于工厂方法来说，是有n个类型的产品，也就具有n个产品的抽象类或接口。通俗的来讲，就是由生成一个类型的产品转变为生成一组产品，这是二者的主要区别，两个的相同点是抽象的工厂接口里关联的永远是抽象的产品。

结构

抽象工厂的类图如下：

AbstractFactory(抽象工厂)：它声明了一组用于创建一族产品的方法，每一个方法对应一种产品（抽象的产品）。
ConcreteFactory(具体工厂)：它实现了在抽象工厂中声明的创建产品的方法，生成一组具体产品。
AbstractProduct(抽象产品)：它为每种产品声明接口，在抽象产品中声明了产品所具有的业务方法。
ConcreteProduct(具体产品)：它定义具体工厂生产的具体产品对象，实现抽象产品接口中声明的业务方法。

实例

现在有海尔和海信两家公司，都会生产电视和空调，根据这种场景，我们可以拆分一下，把电视和空调作为产品族，海尔和海信两家公司作为两个生产产品的抽象工厂，它们都可以生产电视和空调。

空调的抽象产品：

public interface HVAC {
    void displayHVAC();
}

海尔空调：

public class HaierHVAC implements HVAC {

    @Override
    public void displayHVAC() {
        System.out.println("海尔空调");
    }
}

海信空调：

public class HisenseHAVC implements HVAC{
    @Override
    public void displayHVAC() {
        System.out.println("海信空调");
    }
}

电视的抽象产品：

public interface TV {
    void displayTV();
}

海尔电视：

public class HaierTV implements TV{
    @Override
    public void displayTV() {
        System.out.println("海尔电视");
    }
}

海信电视：

public class HisenseHAVC implements HVAC{
    @Override
    public void displayHVAC() {
        System.out.println("海信空调");
    }
}

抽象的工厂，海信工厂和海尔工厂实现该接口：

public interface AbstractFactory {

    TV createTV();

    HVAC createHVAC();
}

海尔工厂：

public class HaierFactory implements AbstractFactory{
    @Override
    public TV createTV() {
        return new HaierTV();
    }

    @Override
    public HVAC createHVAC() {
        return new HaierHVAC();
    }
}

海信工厂：

public class HisenseFactory implements AbstractFactory {
    @Override
    public TV createTV() {
        return new HisenseTV();
    }

    @Override
    public HVAC createHVAC() {
        return new HisenseHAVC();
    }
}

客户端实现：

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //创建海尔的空调和电视
        AbstractFactory haierFactory = new HaierFactory();
        TV haierTV = haierFactory.createTV();
        HVAC haierHVAC = haierFactory.createHVAC();
        haierTV.displayTV();
        haierHVAC.displayHVAC();
    }
}

结果：

优化

抽象工厂比工厂方法多了一个产品族的抽象，也就是可以在工厂里创建多个产品。当新的公司介入时，如长虹公司也来了，那就在实现一个长虹公司的工厂，实现抽象工厂，然后重写里面的方法即可。
但是假如海尔和海信不仅仅生产空调和电视了，还想生产冰箱，那就需要再增加一个产品，这时，海尔和海信工厂都需要增加一个生产冰箱的方法，假如有n个像海尔和海信这样的工厂，那每个工厂都需要重写方法，很难扩展。

于是我苦思冥想，终于想到了一个方案，先说下思路：
1、因为当扩展新的产品时，就要重写工厂的方法，所以这个工厂里，我打算只放一个获取产品的方法，返回类型是一个抽象的产品。
2、要实现完全的开闭原则不太现实，只能减少对原有类的影响，要改的话只改动一个类就好，所以可以把需要变动的地方都放到一个类中，需要变动的点就是扩展新的产品。
3、因为客户面向的是抽象，所以在客户端不能出现具体的产品，只能出现抽象产品，但是可以通过字符串的形式进行传参，这样与每个类都没有耦合。
4、因为海尔和海信的工厂是固定的，可以在里面出现魔法值。

下面是优化的效果：
抽象工厂类，只有一个抽象的方法：

public interface AbstractFactory {
    Product create(String type);
}

海尔工厂类，可通过反射获取具体的产品：

public class HaierFactory implements AbstractFactory {

    @Override
    public Product create(String type) {
        Map<String, String> productClassNameByType = ExtendUtil.getProductClassNameByType(type);

        String className = productClassNameByType.get("haier");

        Object o = null;
        try {
            o = Class.forName(className).newInstance();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return (Product) o;
    }
}

海信工厂类：

public class HisenseFactory implements AbstractFactory {
    @Override
    public Product create(String type) {
        Map<String, String> productClassNameByType = ExtendUtil.getProductClassNameByType(type);
        String className = productClassNameByType.get("hisense");
        Object o = null;
        try {
            o = Class.forName(className).newInstance();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return (Product) o;
    }
}

一个工具类，用来扩展使用，存放产品族和具体产品之间的关系：

public class ExtendUtil {

    private static Map<String, Map<String, String>> map = new HashMap<>();

    static {
        map = new HashMap<String, Map<String, String>>() {{
            Map<String, String> tvMap = new HashMap<>();
            tvMap.put("haier", "com.tfjybj.ming.design.absfactory.HaierTV");
            tvMap.put("hisense", "com.tfjybj.ming.design.absfactory.HisenseTV");
            put("tv", tvMap);


            Map<String, String> hvacMap = new HashMap<>();
            hvacMap.put("haier", "com.tfjybj.ming.design.absfactory.HaierHVAC");
            hvacMap.put("hisense", "com.tfjybj.ming.design.absfactory.HisenseHVAC");
            put("hvac", hvacMap);
        }};
    }


    public static Map<String,String>  getProductClassNameByType(String type){
        return map.get(type);
    }
}

最抽象的产品：

public interface Product {
    void display();
}

海尔电视：

public class HaierTV implements Product {
    @Override
    public void display() {
        System.out.println("海尔电视");
    }
}

海尔空调：

public class HaierHVAC implements Product {

    @Override
    public void display() {
        System.out.println("海尔空调");
    }
}

海信电视：

public class HisenseTV implements  Product {
    @Override
    public void display() {
        System.out.println("海信电视");
    }
}

海信空调：

public class HisenseHAVC implements Product{

    @Override
    public void display() {
        System.out.println("海信空调");
    }
}

客户端使用：

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //创建海尔的空调和电视
        AbstractFactory haierFactory = new HaierFactory();

        //客户端面向的是抽象
        Product tv = haierFactory.create("tv");
        Product hvac = haierFactory.create("hvac");
        tv.display();
        hvac.display();

    }
}

如果增加新的产品如冰箱，或者新增工厂如长虹电器，则需要改动的地方只有这里：

欢迎您的观看，有问题一起探讨。