设计模式――抽象工厂
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以下是读《设计模式——可复用面向对象软件的基础》的读书笔记。
ABSTRACT FACTORY抽象工厂
1、 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。
2、 别名
Kit
3、 适用性
在以下情况可以使用Abstract Factory模式
- 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
- 当你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
- 当你提供一个产品类库，而只想显示她们的接口而不是实现时
4、 结构
此模式的结构图如下：
5、 参与者
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AbstractFactory接口
Client 仅使用由AbstractFactory和AbstractProduct类声明的接口
6、 协作
- 通常在运行时刻创建一个ConcreteFactory类的实例。这一具体的工厂创建具有特定实现的产品对象。为创建不同的产品对象，客户端应使用不同的具体工厂。
- AbstractFactory将产品对象的创建延迟到它的ConcreteFactory子类。
7、 效果
Abstract Factory模式有下面的一些有点和缺点：
1） 它分离了具体的类
Abstract Factory模式帮助你控制一个应用创建的对象的类。因为一个工厂封装创建产品对象的责任和过程，它将客户与类的实现分离。客户通过它们的抽象接口操纵 实例。产品的类名也在具体工厂的实现中被分离；它们不出现在客户代码中。
2） 它使得易于交换产品系列
一个具体工厂类在一个应用中仅出现一次——即在它初始化的时候。这使得改变一个应用的具体工厂变得容易。它只需改变具体的工厂即可使用不同的产品配置，这是因为一个抽象工厂创建了一个完整的产品系列，所以整个产品系列会立刻改变。
3） 它有利于产品的一致性
当一系列中的产品对象被设计成一起工作时，一个应用一次只能使用同一个系列中的对象，这一点很重要。而AbstractFactory很容易实现这一点。
4） 难以支持新种类的产品
难以扩展抽象工厂以生产新种类的产品。这是因为AbstractFactory接口确定了可以被创建的产品集合。支持新种类的产品就需要扩展该工厂接口，这将涉及AbstractFactory类及其所有子类的改变。
8、 实现
下面是实现Abstract Factory模式的一些技术
1）将工厂作为单件
一个应用中一般每个产品系列只需一个ConcreteFactory的实例。因此工厂通常最好实现为一个singleton。
2）创建产品
AbstractFactory仅声明一个创建产品的接口，真正创建产品是由ConcreteProduct子类实现。最通常的一个方法是为每个产品定义 一个工厂方法（Factory Method）。一个具体的工厂将为每个产品重定义该工厂方法以指定产品。如果有多个可能的产品系列，具体工厂也可以使用Prototype模式实现。具 体工厂使用产品系列中每一个产品原型实例来初始化，且它通过复制它的原型来创建新的产品在基于原型的方法中，使得不是每个新的产品系列都需要一个新的具体 工厂类。
3）定义可扩展的工厂
AbstractFactory通常为每一种它可以生产的产品定义一个操作。产品的种类被编码在操作型构中。增加一种新的产品要求改变AbstractFactory的接口以及所有与它相关的类。
9、 代码示例
AbstractFactory
package com.examples.pattern.abstractFactory;
/**
* 封装抽象工厂的接口，声明创建抽象产品对象的操作
*/
public interface AbstractFactory {
/**
* 创建抽象产品A的对象
* @return 抽象产品A的对象
*/
public AbstractProductA createProductA();
/**
* 创建抽象产品B的对象
* @return 抽象产品B的对象
*/
public AbstractProductB createProductB();
}
ConcreteFactory
package com.examples.pattern.abstractFactory;
/**
* 具体工厂的实现对象，实现创建具体的产品对象的操作
*/
public class ConcreteFactory1 implements AbstractFactory {
@Override
public AbstractProductA createProductA() {
return new ProductA1();
}
@Override
public AbstractProductB createProductB() {
return new ProductB1();
}
}
package com.examples.pattern.abstractFactory;
/**
* 具体工厂的实现对象，实现创建具体的产品对象的操作
*/
public class ConcreteFactory2 implements AbstractFactory {
@Override
public AbstractProductA createProductA() {
return new ProductA2();
}
@Override
public AbstractProductB createProductB() {
return new ProductB2();
}
}
AbstractProduct
package com.examples.pattern.abstractFactory;
/**
* 抽象产品A的接口
*/
public interface AbstractProductA {
/**
* 定义产品A的相关操作
*/
public void operate();
}
package com.examples.pattern.abstractFactory;
/**
* 抽象产品B的接口
*/
public interface AbstractProductB {
/**
* 定义产品A的相关操作
*/
public void operate();
}
ConcreteProduct
package com.examples.pattern.abstractFactory;
/**
* 产品A的具体实现
*/
public class ProductA1 implements AbstractProductA {
@Override
public void operate() {
System.out.println("这是产品A1的操作......");
}
}
package com.examples.pattern.abstractFactory;
/**
* 产品A的具体实现
*/
public class ProductA2 implements AbstractProductA {
@Override
public void operate() {
System.out.println("这是产品A2的操作......");
}
}
package com.examples.pattern.abstractFactory;
/**
* 产品B的具体实现
*/
public class ProductB1 implements AbstractProductB {
@Override
public void operate() {
System.out.println("这是产品B1的操作......");
}
}
package com.examples.pattern.abstractFactory;
/**
* 产品B的具体实现
*/
public class ProductB2 implements AbstractProductB {
@Override
public void operate() {
System.out.println("这是产品B2的操作......");
}
}
Client
package com.examples.pattern.abstractFactory;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
AbstractFactory factory = null;
AbstractProductA apa = null;
AbstractProductB apb = null;
factory = new ConcreteFactory1();
apa = factory.createProductA();
apb = factory.createProductB();
apa.operate();
apb.operate();
factory = new ConcreteFactory2();
apa = factory.createProductA();
apb = factory.createProductB();
apa.operate();
apb.operate();
}
}