设计模式学习笔记--抽象工厂模式

二、抽象工厂模式

介绍

抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)是一个特殊的工厂，它是用于创建其他工厂的工厂，又称超级工厂。属于创建型模式，接口是负责创建一个相关对象的工厂，不需要显式制定类，其对象便又是一个工厂。

• 提供一个创建一些列相关或相互依赖对象的接口，无需指定具体的类。
• 解决接口选择的问题，用于系统产品有多个产品族，而系统只消费其中某一族产品的情况。在一个产品族内定义多个产品。

优缺点

• 优点在于一个产品族中多个对象被设计成一起工作时，能够保诚客户端始终只使用同一个产品族中的对象。
• 缺点在于产品族扩展困困难，新增产品系列就要在抽象类、具体类中都要修改。

QQ换皮肤的情形类似这种设计。产品族难扩展，而产品等级易扩展。

实现

创建Shape和Color接口、以及实现两接口的实现类。创建抽象工厂Abstract Factory。定义工厂类ShapeFactory和ColorFactory，都是继承自AbstractFactory的，然后在创建一个工厂创造器FactoryProducer。

在Abstract FactoryPatternDemo中演示使用Factory Producer获取Abstract Factory对象，并向其传递shape和color参数，来获取具体对象。

• 定义接口

  Shape.java

  public interface Shape {
   void draw();
  }

  color.java

  public interface Color {
   void fill();
  }

• 实现接口

  Shape的implement实现类

  • Rectangle.java

  public class Rectangle implements Shape {
  
     @Override
     public void draw() {
        System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
     }
  }

  • Square.java

  public class Square implements Shape {
  
     @Override
     public void draw() {
        System.out.println("Inside Square::draw() method.");
     }
  }

  • Circle.java

  public class Circle implements Shape {
  
     @Override
     public void draw() {
        System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
     }
  }

  Color的implement实现类

  • Red.java

  public class Red implements Color {
    @override
    public void fill(){
      System.out.println("Inside Red::fill() method.");
    }
  }

  • Green.java

  public class Green implements Color {
    @override
    public void fill(){
      System.out.println("Inside Green::fill() method.");
    }
  }

  • Blue.java

  public class Blue implements Color {
    @override
    public void fill(){
      System.out.println("Inside Blue::fill() method.");
    }
  }

• 创建抽象工厂类

  AbstractFactory.java

  public abstract class AbstractFactory {
  abstract Color getColor(String color);
  abstract Shape getShape(String shape);
  }

• 创建具体工厂类

  ShapeFactory.java

  public class ShapeFactory extends AbstractFactory {
  
   @Override
   public Shape getShape(String shapeType){
      if(shapeType == null){
         return null;
      }       
      if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){
         return new Circle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){
         return new Rectangle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){
         return new Square();
      }
      return null;
   }
   //因为是ShapeFactory，虽然实现AbstractFactory，必须实现它的两个抽象方法，但是geColor在此处没有实现的意义。
   @Override
   Color getColor(String color) {
      return null;
   }
  }

  ColorFactory.java

  public class ColorFactory extends AbstractFactory {
  //因为是ColorFactory，虽然实现AbstractFactory，必须实现它的两个抽象方法，但是geShape在此处没有实现的意义。
   @Override
   public Shape getShape(String shapeType){
      return null;
   }
  
   @Override
   Color getColor(String color) {
      if(color == null){
         return null;
      }       
      if(color.equalsIgnoreCase("RED")){
         return new Red();
      } else if(color.equalsIgnoreCase("GREEN")){
         return new Green();
      } else if(color.equalsIgnoreCase("BLUE")){
         return new Blue();
      }
      return null;
   }
  }

• 创建工厂生成器

  FactoryProducer.java

  public class FactoryProducer {
  //根据调用者需求来提供不同的工厂对象
   public static AbstractFactory getFactory(String choice){
      if(choice.equalsIgnoreCase("SHAPE")){
         return new ShapeFactory();
      } else if(choice.equalsIgnoreCase("COLOR")){
         return new ColorFactory();
      }
      return null;
   }
  }

• 演示使用

  AbstractFactoryPatternDemo.java

  public class AbstractFactoryPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
  
      //获取形状工厂
      AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");
  
      //获取形状为 Circle 的对象
      Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
  
      //调用 Circle 的 draw 方法
      shape1.draw();
  
      //获取形状为 Rectangle 的对象
      Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
  
      //调用 Rectangle 的 draw 方法
      shape2.draw();
  
      //获取形状为 Square 的对象
      Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
  
      //调用 Square 的 draw 方法
      shape3.draw();
  
      //获取颜色工厂
      AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");
  
      //获取颜色为 Red 的对象
      Color color1 = colorFactory.getColor("RED");
  
      //调用 Red 的 fill 方法
      color1.fill();
  
      //获取颜色为 Green 的对象
      Color color2 = colorFactory.getColor("Green");
  
      //调用 Green 的 fill 方法
      color2.fill();
  
      //获取颜色为 Blue 的对象
      Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");
  
      //调用 Blue 的 fill 方法
      color3.fill();
   }
  }

• 输出结果

  Inside Circle::draw() method.
  Inside Rectangle::draw() method.
  Inside Square::draw() method.
  Inside Red::fill() method.
  Inside Green::fill() method.
  Inside Blue::fill() method.