⑥设计模式之抽象工厂模式

⑥抽象工厂模式

书接上一回，上回讲到女娲造人之后，忘记给人类定义性别了，那怎么办？

由于先前的工作已经花费了很大的精力作为铺垫，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，那八卦炉呢?只有一个呀，要么生产出的全部是男性，要么全是女性，那可不行，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），类图如下：

先看看人类（也就是产品）的类图:

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

其中抽象工厂只是先了一个createHuman()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。这里还使用了enum类型，其实这个完全可以用类的静态变量来实现，但是我在这还是使用一下。

现在看一下代码：

package cn.cjm.abstractFactory;

/**
 * 定义一个人类

 *  <p>Title:Human </p>

 *  <p>Description: </p>

 *  @author cjm 

 *  @date 2017年9月2日 下午2:52:51
    */
    public interface Human {

    // 人类会笑
    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();
    }

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

package cn.cjm.abstractFactory;


/**
 * 定义黑人
 *  <p>Title:BlackHuman </p>
 *  <p>Description: </p>
 *  @author cjm 
 *  @date 2017年9月2日 下午3:07:47
    */
    public abstract class AbstractBlackHuman implements Human {

    @Override
    public void laugh() {
        System.out.println("黑种人会笑");

    }

    @Override
    public void cry() {
        System.out.println("黑种人会哭");

    }

    @Override
    public void talk() {
        System.out.println("yo yo ");

    }


}

其他两个抽象类AbstractWhiteHuman和AbstractYellowHuman与此类似，就不再拷贝了。

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 ，我们现在来看看实现类。

package cn.cjm.abstractFactory;

public class YellowFemaleHuman extends AbstractYellowHuman {

    @Override
    public void sex() {
        System.out.println("该黄种人的性别为女...");

    }

}

package cn.cjm.abstractFactory;

public class YellowMaleHuman extends AbstractYellowHuman {

    @Override
    public void sex() {
        System.out.println("该黄种人的性别为男...");

    }

}

其他四个如此类推

抽象工厂模式下的产品登记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美剧类型，这个很有意思

package cn.cjm.abstractFactory;

public enum HumanEnum {
    // 把世界上所有人类型都定义出来
    YellowMaleHuman("cn.cjm.abstractFactory.YellowMaleHuman"),
    YellowFemaleHuman("cn.cjm.abstractFactory.YellowFemaleHuman"),
    WhiteMaleHuman("cn.cjm.abstractFactory.WhiteMaleHuman"),
    WhiteFemaleHuman("cn.cjm.abstractFactory.WhiteFemaleHuman"),
    BlackMaleHuman("cn.cjm.abstractFactory.BlackMaleHuman"),
    BlackFemaleHuman("cn.cjm.abstractFactory.BlackFemaleHuman");
    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Class完全可以代替enum
     */
}

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。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 cn.cjm.abstractFactory;

public interface HumanFactory {
    // 制造黄色人种
    public Human createYellowHuman();

    // 制造白色人种
    public Human createWhiteHuman();

    // 制造黑色人种
    public Human createBlackHuman();

}

然后看抽象类

package cn.cjm.abstractFactory;
/**

 * 编写一个抽象类，根据enum创建一个人类出来

 *  <p>Title:AbstractHumanFactory </p>

 *  <p>Description: </p>

 *  @author cjm 

 *  @date 2017年9月3日 上午11:35:06
    */
    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登记
        */
        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，不处理
        if(!humanEnum.getValue().equals("")){
            try {
                human = (Human) Class.forName(humanEnum.getValue()).newInstance();
            } catch (Exception e) {
                //因为使用了Enum，这种异常情况不会发生
                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，大家自己领会，也没多大难度，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 cn.cjm.abstractFactory;
    /**

     * 男性工厂，只生产男性
     *  <p>Title:MaleHumanFactory </p>
     *  <p>Description: </p>
     *  @author cjm 
     *  @date 2017年9月3日 下午1:33:16
        */
        public class MaleHumanFactory extends AbstractHumanFactory {

        // 创建一个男性黄种人
        @Override
        public Human createYellowHuman() {
        ​   
            return super.createHuman(HumanEnum.YellowMaleHuman);
        }

        @Override
        public Human createWhiteHuman() {
        ​   
            return super.createHuman(HumanEnum.WhiteMaleHuman);
        }

        @Override
        public Human createBlackHuman() {
            return super.createHuman(HumanEnum.BlackMaleHuman);
        }

    }

package cn.cjm.abstractFactory;
/**

 * 女性工厂，只生产女性
 *  <p>Title:FemaleHumanFactory </p>
 *  <p>Description: </p>
 *  @author cjm 
 *  @date 2017年9月3日 下午1:33:30
    */
    public class FemaleHumanFactory extends AbstractHumanFactory {

    @Override
    public Human createYellowHuman() {
        return super.createHuman(HumanEnum.YellowFemaleHuman);
    }

    @Override
    public Human createWhiteHuman() {
        return super.createHuman(HumanEnum.WhiteFemaleHuman);
    }

    @Override
    public Human createBlackHuman() {
        return super.createHuman(HumanEnum.BlackFemaleHuman);
    }

}

产品定义好了，工厂也定义好了，女娲开始造人

package cn.cjm.abstractFactory;
/**

 * 女娲建立两条生产线：

 * 一条男性生产线，一条女性生产线

 *  <p>Title:NvWa </p>

 *  <p>Description: </p>

 *  @author cjm 

 *  @date 2017年9月3日 下午1:34:34
    */
    public class NvWa {
    public static void main(String[] args) {
        // 第一条生产线，男性生产线
        MaleHumanFactory maleHumanFactory = new MaleHumanFactory();
        // 女性生产线
        FemaleHumanFactory femaleHumanFactory = new FemaleHumanFactory();

        // 开始造人
        Human maleYellowHuman = maleHumanFactory.createYellowHuman();

        Human femaleYellowHuman = femaleHumanFactory.createYellowHuman();

        maleYellowHuman.cry();
        maleYellowHuman.laugh();
        femaleYellowHuman.sex();
    }
    }

两个八卦炉，一个造女的，一个造男。

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

优点：工厂模式符合OCP原则，也就是开闭原则，怎么说呢，就比如性别的问题，这个世界还存在双性人，是男也是女的，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了。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，但是提供其他成员访问的时候，只有工厂方法和产品接口，也就是说只需要提供产品Product interface 和Concrete Factory 就可以产生自己需要的对象和方法，Java的高内聚低耦合特性表现得一览无遗。