抽象工厂模式

抽象工厂模式【Abstract Factory Pattern】

好了，我们继续上一节课，上一节讲到女娲造人，人是造出来了，世界时热闹了，可是低头一看，都
是清一色的类型，缺少关爱、仇恨、喜怒哀乐等情绪，人类的生命太平淡了，女娲一想，猛然一拍脑袋，
Shit！忘记给人类定义性别了，那怎么办？抹掉重来，然后就把人类重新洗牌，准备重新开始制造人类。
由于先前的工作已经花费了很大的精力做为铺垫，也不想从头开始了，那先说人类（Product 产品类）
怎么改吧，好，有了，给每个人类都加一个性别，然后再重新制造，这个问题解决了，那八卦炉怎么办？
只有一个呀，要么生产出全都是男性，要不都是女性，那不行呀，有了，把已经有了一条生产线——八卦
炉（工厂模式中的Concrete Factory）拆开，于是女娲就使用了“八卦拷贝术”，把原先的八卦炉一个变两
个，并且略加修改，就成了女性八卦炉（只生产女性，一个具体工厂的实现类）和男性八卦炉（只生产男
性，又一个具体工厂的实现类），这个过程的类图如下：
先看人类（也就是产品）的类图：

 

 

这个类图也比较简单，Java 的典型类图，一个接口，几个抽象类，然后是几个实现类，没啥多说的，
其中三个抽象类在抽象工厂模式中是叫做产品等级，六个实现类是叫做产品族，这个也比较好理解，实现
类嘛是真实的产品，一个叫产品，多了就叫产品族，然后再看工厂类：

 

 

其中抽象工厂只实现了一个createHuman 的方法，目的是简化实现类的代码工作量，这个在讲代码的
时候会说。我们来看程序实现：

 

package com.cbf4life;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I'm glad to share my knowledge with you all.
* 定义一个人类的统称，问题出来了，刚刚定义的时候忘记定义性别了
* 这个重要的问题非修改不可，否则这个世界上太多太多的东西不存在了
*/
public interface Human {
//首先定义什么是人类
//人是愉快的，会笑的，本来是想用smile表示，想了一下laugh更合适，好长时间没有大笑了；
public void laugh();
//人类还会哭，代表痛苦
public void cry();
//人类会说话
public void talk();
//定义性别
public void sex();
}

 

人类的接口定义好，然后根据接口创建三个抽象类，也就是三个产品等级，实现laugh()、cry()、talk()
三个方法，以AbstractYellowHuman 为例：

 

package com.cbf4life.yellowHuman;
import com.cbf4life.Human;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I'm glad to share my knowledge with you all.
* 为什么要修改成抽象类呢？要定义性别呀
*/
public abstract class AbstractYellowHuman implements Human {
public void cry() {
System.out.println("黄色人种会哭");
}
public void laugh() {
System.out.println("黄色人种会大笑，幸福呀！");
}
public void talk() {
System.out.println("黄色人种会说话，一般说的都是双字节");
}
}

 

其他的两个抽象类AbstractWhiteHuman 和AbstractgBlackHuman 与此类似的事项方法，不再通篇拷贝
代码：

白种人的抽象类：

 

package com.cbf4life.whiteHuman;
import com.cbf4life.Human;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I'm glad to share my knowledge with you all.
* 白色人人种
* 为了代码整洁，新建一个包，这里是白种人的天下了
*/
public abstract class AbstractWhiteHuman implements Human {
public void cry() {
System.out.println("白色人种会哭");
}
public void laugh() {
System.out.println("白色人种会大笑，侵略的笑声");
}
public void talk() {
System.out.println("白色人种会说话，一般都是但是单字节！");
}
}

  

黑种人的抽象类：

 

package com.cbf4life.blackHuman;
import com.cbf4life.Human;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I'm glad to share my knowledge with you all.
* 黑色人种，记得中学学英语，老师说black man是侮辱人的意思，不懂，没跟老外说话
*/
public abstract class AbstractBlackHuman implements Human {
public void cry() {
System.out.println("黑人会哭");
}
public void laugh() {
System.out.println("黑人会笑");
}
public void talk() {
System.out.println("黑人可以说话，一般人听不懂");
}
}

 

三个抽象类都实现完毕了，然后就是些实现类了。其实，你说抽象类放这里有什么意义吗？就是不允
许你new 出来一个抽象的对象呗，使用非抽象类完全就可以代替，呵呵，杀猪杀尾巴，各有各的杀法，不
过既然进了Java 这个门就要遵守Java 这个规矩，我们看实现类：

女性黄种人的实现类：

 

package com.cbf4life.yellowHuman;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I'm glad to share my knowledge with you all.
* 女性黄种人
*/
public class YellowFemaleHuman extends AbstractYellowHuman {
public void sex() {
System.out.println("该黄种人的性别为女...");
}
}

 

男性黄种人的实现类：

 

package com.cbf4life.yellowHuman;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I'm glad to share my knowledge with you all.
* 男性黄种人
*/
public class YellowMaleHuman extends AbstractYellowHuman {
public void sex() {
System.out.println("该黄种人的性别为男....");
}
}

  

女性白种人的实现类：

 

package com.cbf4life.whiteHuman;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I'm glad to share my knowledge with you all.\
* 女性白种人
*/
public class WhiteFemaleHuman extends AbstractWhiteHuman {
public void sex() {
System.out.println("该白种人的性别为女....");
}
}

  

男性白种人的实现类：

 

package com.cbf4life.whiteHuman;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I'm glad to share my knowledge with you all.
* 男性白种人
*/
public class WhiteMaleHuman extends AbstractWhiteHuman {
public void sex() {
System.out.println("该白种人的性别为男....");
}
}

 

女性黑种人的实现类：

 

package com.cbf4life.blackHuman;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I'm glad to share my knowledge with you all.
* 女性黑种人
*/
public class BlackFemaleHuman extends AbstractBlackHuman {
public void sex() {
System.out.println("该黑种人的性别为女...");
}
}

 

男性黑种人的实现类：

 

package com.cbf4life.blackHuman;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I'm glad to share my knowledge with you all.
* 男性黑种人
*/
public class BlackMaleHuman extends AbstractBlackHuman {
public void sex() {
System.out.println("该黑种人的性别为男...");
}
}

 

抽象工厂模式下的产品等级和产品族都已经完成，也就是人类以及产生出的人类是什么样子的都已经
定义好了，下一步就等着工厂开工创建了，那我们来看工厂类。
在看工厂类之前我们先看那个枚举类型，这个是很有意思的：

 

package com.cbf4life;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I'm glad to share my knowledge with you all.
* 世界上有哪些类型的人，列出来
* JDK 1.5开始引入enum类型也是目的的，吸引C程序员转过来
*/
public enum HumanEnum {
//把世界上所有人类型都定义出来
YelloMaleHuman("com.cbf4life.yellowHuman.YellowMaleHuman"),
YelloFemaleHuman("com.cbf4life.yellowHuman.YellowFemaleHuman"),
WhiteFemaleHuman("com.cbf4life.whiteHuman.WhiteFemaleHuman"),
WhiteMaleHuman("com.cbf4life.whiteHuman.WhiteMaleHuman"),
BlackFemaleHuman("com.cbf4life.blackHuman.BlackFemaleHuman"),
BlackMaleHuman("com.cbf4life.blackHuman.BlackMaleHuman");
private String value = "";
//定义构造函数，目的是Data(value)类型的相匹配
private HumanEnum(String value){
this.value = value;
}
public String getValue(){
return this.value;
}
/*
* java enum类型尽量简单使用，尽量不要使用多态、继承等方法
* 毕竟用Clas完全可以代替enum
*/
}

 

Enum 以前我也很少用，最近在一个项目中偶然使用上了，然后才发觉它的好处，Enum 类型作为一个参
数传递到一个方法中时，在Junit 进行单元测试的时候，不用判断输入参数是否为空、长度为0 的边界异
常条件，如果方法传入的参数不是Enum 类型的话，根本就传递不进来，你说定义一个类，定义一堆的静态
变量，这也可以呀，这个不和你抬杠，上面的代码我解释一下，构造函数没啥好说的，然后是getValue()
方法，就是获得枚举类型中一个元素的值，枚举类型中的元素也是有名称和值的，这个和HashMap 有点类
似。
然后，我们看我们的工厂类，先看接口：

 

package com.cbf4life;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I'm glad to share my knowledge with you all.
* 这次定一个接口，应该要造不同性别的人，需要不同的生产线
* 那这个八卦炉必须可以制造男人和女人
*/
public interface HumanFactory {
//制造黄色人种
public Human createYellowHuman();
//制造一个白色人种
public Human createWhiteHuman();
//制造一个黑色人种
public Human createBlackHuman();
}

 

然后看抽象类：

 

package com.cbf4life.humanFactory;
import com.cbf4life.Human;
import com.cbf4life.HumanEnum;
import com.cbf4life.HumanFactory;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I'm glad to share my knowledge with you all.
* 编写一个抽象类，根据enum创建一个人类出来
*/
public abstract class AbstractHumanFactory implements HumanFactory {
/*
* 给定一个性别人种，创建一个人类出来专业术语是产生产品等级
*/
protected Human createHuman(HumanEnum humanEnum) {
Human human = null;
//如果传递进来不是一个Enum中具体的一个Element的话，则不处理
if (!humanEnum.getValue().equals("")) {
try {
//直接产生一个实例
human = (Human)
Class.forName(humanEnum.getValue()).newInstance();
} catch (Exception e) {
//因为使用了enum，这个种异常情况不会产生了，除非你的enum有问题；
e.printStackTrace();
}
}
return human;
}
}

 

 看到没，这就是引入enum 的好处，createHuman(HumanEnum humanEnum)这个方法定义了输入参数必须
是HumanEnum 类型，然后直接使用humanEnum.getValue()方法就能获得具体传递进来的值，这个不多说了，大家自己看程序领会，没多大难度，这个抽象类的目的就是减少下边实现类的代码量，我们看实现类：
男性工厂，只创建男性：

 

package com.cbf4life.humanFactory;
import com.cbf4life.Human;
import com.cbf4life.HumanEnum;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I'm glad to share my knowledge with you all.
* 男性创建工厂
*/
public class MaleHumanFactory extends AbstractHumanFactory {
//创建一个男性黑种人
public Human createBlackHuman() {
return super.createHuman(HumanEnum.BlackMaleHuman);
}
//创建一个男性白种人
public Human createWhiteHuman() {
return super.createHuman(HumanEnum.WhiteMaleHuman);
}
//创建一个男性黄种人
public Human createYellowHuman() {
return super.createHuman(HumanEnum.YelloMaleHuman);
}
}

 

女性工厂，只创建女性：

 

package com.cbf4life.humanFactory;
import com.cbf4life.Human;
import com.cbf4life.HumanEnum;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I'm glad to share my knowledge with you all.\
* 女性创建工厂
*/
public class FemaleHumanFactory extends AbstractHumanFactory {
//创建一个女性黑种人
public Human createBlackHuman() {
return super.createHuman(HumanEnum.BlackFemaleHuman);
}
//创建一个女性白种人
public Human createWhiteHuman() {
return super.createHuman(HumanEnum.WhiteFemaleHuman);
//创建一个女性黄种人
public Human createYellowHuman() {
return super.createHuman(HumanEnum.YelloFemaleHuman);
}
}

 

产品定义好了，工厂也定义好了，万事俱备只欠东风，那咱就开始造吧，哦，不对，女娲开始造人了：

 

package com.cbf4life;
import com.cbf4life.humanFactory.FemaleHumanFactory;
import com.cbf4life.humanFactory.MaleHumanFactory;
/**
* @author cbf4Life [email protected]
* I'm glad to share my knowledge with you all.
* 女娲建立起了两条生产线，分别是：
* 男性生产线
* 女性生产线
*/
public class NvWa {
public static void main(String[] args) {
//第一条生产线，男性生产线
HumanFactory maleHumanFactory = new MaleHumanFactory();
//第二条生产线，女性生产线
HumanFactory femaleHumanFactory = new FemaleHumanFactory();
//生产线建立完毕，开始生产人了:
Human maleYellowHuman = maleHumanFactory.createYellowHuman();
Human femaleYellowHuman = femaleHumanFactory.createYellowHuman();
maleYellowHuman.cry();
maleYellowHuman.laugh();
femaleYellowHuman.sex();
/*
* .....
* 后面你可以续了
*/
}
}

 

 两个八卦炉，一个造女的，一个造男的，开足马力，一直造到这个世界到现在这个模式为止。
抽象工厂模式讲完了，那我们再思考一些问题：工厂模式有哪些优缺点？先说优点，我这人一般先看
人优点，非常重要的有点就是，工厂模式符合OCP 原则，也就是开闭原则，怎么说呢，比如就性别的问题，
这个世界上还存在双性人，是男也是女的人，那这个就是要在我们的产品族中增加一类产品，同时再增加
一个工厂就可以解决这个问题，不需要我再来实现了吧，很简单的大家自己画下类图，然后实现下。
那还有没有其他好处呢？抽象工厂模式，还有一个非常大的有点，高内聚，低耦合，在一个较大的项
目组，产品是由一批人定义开发的，但是提供其他成员访问的时候，只有工厂方法和产品的接口，也就是
说只需要提供Product Interface 和Concrete Factory 就可以产生自己需要的对象和方法，Java 的高内聚
低耦合的特性表现的一览无遗，哈哈。