【笔记整理】图解设计模式 | 第8章 Abstract Factory模式（将关联零件组装成产品）

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定义

抽象工厂的工作是将“抽象零件”组装为“抽象产品”。
不关心零件的具体实现，而是只关心接口（API）。我们仅使用该接口（API）将零件组装成为产品。

Abstract Factory模式中的登场角色

AbstractProduct（抽象产品）
AbstractFactory（抽象工厂）
Client（委托者）
ConcreteProduct（具体产品）
ConcreteFactory（具体工厂）

Abstract Factory模式的类图

拓展思路的要点

易于增加具体的工厂

无论要增加多少个具体工厂（或是要修改具体工行的Bug），都无需修改抽象工厂和Client部分。

难以增加新的零件

如果要增加一个零件，就必须对所有的具体工厂进行相应的修改才行。

相关的设计模式

Builder模式（第7章）

Abstract Factory模式通过调用抽象产品的接口（API）来组装抽象产品，生成具有复杂结构的实例。

Builder模式则是分阶段地制作复杂实例。

Factory Method模式（第4章）

有时Abstract Factory模式中零件和产品的生成会使用到Factory Method模式。

抽象工厂使用Factory Method模式生成的零件和产品也全部都是抽象类，这点和Factory Method非常相似。

Composite 模式（第11章）

有时Abstract Factory模式在制作产品时会使用Composite模式。

Singleton模式（第5章）

有时Abstract Factory模式中的具体工厂会使用Singleton模式。

习题8-3的一点引申

构造函数是不能继承的，只能在子类中调用。
如果父类没有有参构造函数，那么在创建子类时可以不显示调用父类的构造函数，系统会默认调用父类的无参构造函数。
如果父类没有无参构造函数，那么子类必须在子类构造函数代码体的第一行显式调用父类的有参构函数，否则子类不能通过编译。

和Factory Method模式的区别：

Factory Method模式只生产一类产品，具体的产品可以有多个，但是共属于一类（产品都实现同一个接口或抽象类）。
Abstract Facotry模式生产多个不同种类的产品（不同产品族的产品），也可以将不同种类的产品组合成新的产品（结构更复杂的产品），不同的产品实现不同的接口或抽象类。
实现的方式上基本都相同，不同之处在于生产的产品种类个数及复杂程度。

代码

AbstractProduct（抽象产品）

package factory;

public abstract class Item {

	protected String caption;

	public Item(String caption) {
		this.caption = caption;
	}

	public abstract String makeHTML();
}

package factory;

public abstract class Link extends Item {

	protected String url;

	public Link(String caption, String url) {
		super(caption);
		this.url = url;
	}

}

package factory;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public abstract class Tray extends Item {

	private List<Item> tray = new ArrayList<Item>();

	public Tray(String caption) {
		super(caption);
	}

	public void add(Item item) {
		tray.add(item);
	}

	public List<Item> getTray() {
		return tray;
	}

}

package factory;

import java.io.FileWriter;
import java.io.Writer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public abstract class Page {

	protected String title;
	protected String author;
	protected List<Item> content = new ArrayList<Item>();

	public Page(String title, String author) {
		this.title = title;
		this.author = author;
	}

	public void add(Item item) {
		content.add(item);
	}

	public void output() {
		String filename = title + ".html";
		try (Writer writer = new FileWriter(filename)) {
			writer.write(makeHTML());
			System.out.println(filename + " 编写完成。");
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	public abstract String makeHTML();
}

AbstractFactory（抽象工厂）

package factory;

public abstract class Factory {

	public static Factory getFactory(String className) {
		Factory factory = null;
		try {
			factory = (Factory) Class.forName(className).newInstance();
		} catch (ClassNotFoundException e) {
			System.err.println("没有找到 " + className + "类。");
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return factory;
	}

	public abstract Link createLink(String caption, String url);

	public abstract Tray createTray(String caption);

	public abstract Page createPage(String title, String author);

	public Page createYahooPage() {
		Link link = createLink("Yahoo!", "http://www.yahoo.com");
		Page page = createPage("Yahoo!", "Yahoo!");
		page.add(link);
		return page;
	}
}

ConcreteProduct（具体产品）

package listfactory;

import factory.Link;

public class ListLink extends Link {

	public ListLink(String caption, String url) {
		super(caption, url);
	}

	@Override
	public String makeHTML() {
		return " <li><a href=\"" + url + "\">" + caption + "</a></li>\n";
	}

}

package listfactory;

import java.util.Iterator;

import factory.Item;
import factory.Page;

public class ListPage extends Page {

	public ListPage(String title, String author) {
		super(title, author);
	}

	@Override
	public String makeHTML() {
		StringBuffer buffer = new StringBuffer();
		buffer.append("<html><head><title>" + title + "</title></head>\n");
		buffer.append("<body>\n");
		buffer.append("<h1>" + title + "</h1>\n");
		buffer.append("<ul>\n");
		Iterator<Item> it = content.iterator();
		while (it.hasNext()) {
			Item item = it.next();
			buffer.append(item.makeHTML());
		}
		buffer.append("</ul>\n");
		buffer.append("<hr><address>" + author + "</address>");
		return buffer.toString();
	}

}

package listfactory;

import java.util.Iterator;

import factory.Item;
import factory.Tray;

public class ListTray extends Tray {

	public ListTray(String caption) {
		super(caption);
	}

	@Override
	public String makeHTML() {
		StringBuffer buffer = new StringBuffer();
		buffer.append("<li>\n");
		buffer.append(caption + "\n");
		buffer.append("<ul>\n");
		Iterator<Item> it = getTray().iterator();
		while (it.hasNext()) {
			Item item = it.next();
			buffer.append(item.makeHTML());
		}
		buffer.append("</ul>\n");
		buffer.append("</li>\n");
		return buffer.toString();
	}

}

ConcreteFactory（具体工厂）

package listfactory;

import factory.Factory;
import factory.Link;
import factory.Page;
import factory.Tray;

public class ListFactory extends Factory {

	@Override
	public Link createLink(String caption, String url) {
		return new ListLink(caption, url);
	}

	@Override
	public Tray createTray(String caption) {
		return new ListTray(caption);
	}

	@Override
	public Page createPage(String title, String author) {
		return new ListPage(title, author);
	}

}

Client（委托者）

import factory.Factory;
import factory.Link;
import factory.Page;
import factory.Tray;

public class Main {

	public static void main(String[] args) {
		String className = "org.suych.dp.abstractfactory.listfactory.ListFactory";
		Factory factory = Factory.getFactory(className);

		Link people = factory.createLink("人民日报", "http://www.people.com.cn/");
		Link gmw = factory.createLink("光明日报", "http://www.gmw.cn/");

		Link us_yahoo = factory.createLink("Yahoo!", "http://www.yahoo.com/");
		Link jp_yahoo = factory.createLink("Yahoo!Japan", "http://www.yahoo.co.jp/");
		Link excite = factory.createLink("Excite", "http://www.excite.com/");
		Link google = factory.createLink("Google", "http://www.google.com/");

		Tray traynews = factory.createTray("日报");
		traynews.add(people);
		traynews.add(gmw);

		Tray trayyahoo = factory.createTray("Yahoo!");
		trayyahoo.add(us_yahoo);
		trayyahoo.add(jp_yahoo);

		Tray traysearch = factory.createTray("检索引擎");
		traysearch.add(trayyahoo);
		traysearch.add(excite);
		traysearch.add(google);

		Page page = factory.createPage("LinkPage", "苏逸辰");
		page.add(traynews);
		page.add(traysearch);
		page.output();
	}
}

注：博客中的图片来自网上。