GOF23-抽象工厂模式

本文探讨了抽象工厂模式,它如何封装简单工厂并允许创建相关产品的系列,如小米手机、华为手机和路由器。此模式强调客户端与产品实现细节分离,适用于产品集合固定且需要简化创建逻辑的场景,如JDK和Spring框架实例。

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抽象工厂模式

创造工厂的工厂

感觉就像是在方法工厂模式上再封装了一层,

围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂

定义:

抽象工厂模式提供了一个创建一系列相关或者相互依赖对象的接口,无需指定他们的具体的类(针对整个产品族,产品等级数量相对固定的产品族)

适用场景:

  • 客户端(应用层)不依赖于产品类实例如何被创建、实现等细节
  • 强调一系列相关的产品对象(属于同一产品族)一起使用创建对象需要大量的重复代码
  • 提供一个产品类的库,所有的产品以同样的接口出现,从而使得客户端不依赖于具体实现

产品概念

  • 例如小米手机,小米路由器,小米电视,小米冰箱属于同一个小米产品族
  • 小米手机又和华为手机属于同一个产品等级,都是手机

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a
// 手机产品接口
public interface IphoneProduct {

    void start();
    void shutdown();
    void callup();
    void sendSMS();
}

// 小米手机
public class XiaomiPhone implements IphoneProduct{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("开启小米手机");
    }

    @Override
    public void shutdown() {
        System.out.println("关闭小米手机");
    }

    @Override
    public void callup() {
        System.out.println("小米手机打电话");
    }

    @Override
    public void sendSMS() {
        System.out.println("小米手机发短信");
    }
}


// 华为手机
public class HuaweiPhone implements IphoneProduct{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("开启华为手机");
    }

    @Override
    public void shutdown() {
        System.out.println("关闭华为手机");
    }

    @Override
    public void callup() {
        System.out.println("华为手机打电话");
    }

    @Override
    public void sendSMS() {
        System.out.println("华为手机发短信");
    }
}

// 路由器产品接口
public interface IRouterProduct {

    void start();
    void shutdown();
    void openWifi();
    void setting();
}

// 小米路由器
public class XiaomiRouter implements IRouterProduct{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("启动小米路由器");
    }

    @Override
    public void shutdown() {
        System.out.println("关闭小米路由器");
    }

    @Override
    public void openWifi() {
        System.out.println("打开小米Wi-Fi");
    }

    @Override
    public void setting() {
        System.out.println("小米设置");
    }
}

// 华为路由器
public class HuaweiRouter implements IRouterProduct{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("启动华为路由器");
    }

    @Override
    public void shutdown() {
        System.out.println("关闭华为路由器");
    }

    @Override
    public void openWifi() {
        System.out.println("打开华为Wi-Fi");
    }

    @Override
    public void setting() {
        System.out.println("华为设置");
    }
}

// 抽象产品工厂
public interface IProductFactory {

    // 生产手机
    IphoneProduct iphoneProduct();

    // 生产路由器
    IRouterProduct irouterProduct();

}

public class XiaomiFactory implements IProductFactory{
    @Override
    public IphoneProduct iphoneProduct() {
        return new XiaomiPhone();
    }

    @Override
    public IRouterProduct irouterProduct() {
        return new XiaomiRouter();
    }
}

public class HuaweiFactory implements IProductFactory{
    @Override
    public IphoneProduct iphoneProduct() {
        return new HuaweiPhone();
    }

    @Override
    public IRouterProduct irouterProduct() {
        return new HuaweiRouter();
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("小米系列产品--------------------");
        // 小米工厂
        XiaomiFactory xiaomiFactory = new XiaomiFactory();

        IphoneProduct iphoneProduct = xiaomiFactory.iphoneProduct();
        iphoneProduct.callup();
        iphoneProduct.sendSMS();

        IRouterProduct iRouterProduct = xiaomiFactory.irouterProduct();
        iRouterProduct.openWifi();

        System.out.println("华为系列产品--------------------");
        // 小米工厂
        HuaweiFactory huaweiFactory = new HuaweiFactory();

        iphoneProduct = huaweiFactory.iphoneProduct();
        iphoneProduct.callup();
        iphoneProduct.sendSMS();

        iRouterProduct = huaweiFactory.irouterProduct();
        iRouterProduct.openWifi();
    }
}

优点

具体产品在应用层的代码隔离,无需关心创建的细节

将一个系列的产品统一到一起创建

缺点:

规定了所有可能被创建的产品集合,产品族中扩展新的产品困难;

增加了系统的抽象性和理解难度

工厂模式小结:

  • 简单工厂模式:虽然某种程度上不符合设计原则,但实际使用最多
  • 工厂方法模式:不修改已有类的前提下,通过增加新的工厂类实现扩展
  • 抽象工厂模式:不可以增加产品,可以增加产品族

应用场景:

  • jdk中calendar的getInstance方法
  • JDBC中的Connection对象的获取
  • Spring中的IOC容器创建管理bean对象
  • 反射中Class对象的newInstance方法
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