设计模式-抽象工厂模式

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已于 2024-04-16 11:05:46 修改

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分类专栏：设计模式文章标签：设计模式抽象工厂模式 java

于 2024-04-16 11:04:24 首次发布

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定义

抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定它们具体的类。抽象工厂模式又称为Kit模式，属于对象创建型模式。

特点

提供一个接口，用于创建相关的产品家族 。

使用场景

- 一个系统不应当依赖于产品类实例如何被创建、组合和表达的细节，这对于所有类型的工厂模式都是重要的。
- 系统中有多于一个的产品族，而每次只使用其中某一产品族。
- 属于同一个产品族的产品将在一起使用，这一约束必须在系统的设计中体现出来。
- 系统提供一个产品类的库，所有的产品以同样的接口出现，从而使客户端不依赖于具体实现。

优缺点

(1) 优点

- 抽象工厂模式隔离了具体类的生成，使得客户并不需要知道什么被创建。由于这种隔离，更换一个具体工厂就变得相对容易。所有的具体工厂都实现了抽象工厂中定义的那些公共接口，因此只需改变具体工厂的实例，就可以在某种程度上改变整个软件系统的行为。另外，应用抽象工厂模式可以实现高内聚低耦合的设计目的，因此抽象工厂模式得到了广泛的应用。
- 当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能够保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。这对一些需要根据当前环境来决定其行为的软件系统来说，是一种非常实用的设计模式。
- 增加新的具体工厂和产品族很方便，无须修改已有系统，符合“开闭原则”。

(2) 缺点

- 在添加新的产品对象时，难以扩展抽象工厂来生产新种类的产品，这是因为在抽象工厂角色中规定了所有可能被创建的产品集合，要支持新种类的产品就意味着要对该接口进行扩展，而这将涉及到对抽象工厂角色及其所有子类的修改，显然会带来较大的不便。
- 开闭原则的倾斜性（增加新的工厂和产品族容易，增加新的产品等级结构麻烦）。

模式结构

工厂方法模式包含如下角色：

Button：抽象产品
CircleButton：具体产品
AbstractFactory：抽象工厂
RedStyleFactory：具体工厂

具体实现

抽象和具体产品

/**
 * 抽象的按钮族
 */
public abstract class Button {

    /**
     * 显示操作
     */
    abstract void onShow();
}

/**
 * 按钮族--圆形按钮
 */
public class CircleButton extends Button {
    @Override
    void onShow() {
        System.out.println("button on show: CircleButton...");
    }
}

//-------------------------------------------------------
/**
 * 抽象的形状族
 */
public abstract class Shape {
    /**
     * 入场动画
     */
    abstract void animateIn();
}

/**
 * 形状族--直线
 */
public class Line extends Shape {
    @Override
    void animateIn() {
        System.out.println("shape animate in: Line...");
    }
}

抽象工厂和具体工厂

/**
 * 抽象工厂
 */
public abstract class AbstractFactory {
    /**
     * 创建按钮，可使用参数控制创建什么类型的按钮
     */
    abstract Button createButton();

    /**
     * 创建文本框，可使用参数控制创建什么类型的文本框
     */
    abstract TextField createTextField();

    /**
     * 创建形状，可使用参数控制创建什么类型的形状
     */
    abstract Shape createShape();
}

/**
 * 蓝色风格的工厂
 */
public class BlueStyleFactory extends AbstractFactory {
    @Override
    Button createButton() {
        System.out.println("factory style: red button created...");
        Button button = new CircleButton();
        //设置蓝色主题
        System.out.println("factory style: setup blue style...");
        return button;
    }

    @Override
    TextField createTextField() {
        System.out.println("factory style: red text field created...");
        TextField textField = new FlatTextField();
        //设置蓝色主题
        System.out.println("factory style: setup blue style...");
        return textField;
    }

    @Override
    Shape createShape() {
        System.out.println("factory style: blue shape created...");
        Shape shape = new Line();
        //设置蓝色主题
        System.out.println("factory style: setup blue style...");
        return shape;
    }
}

具体使用

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        //红色主题的控件
        AbstractFactory factory = new RedStyleFactory();
        Button button = factory.createButton();
        TextField textField = factory.createTextField();
        Shape shape = factory.createShape();

        //蓝色主题的控件
        factory = new BlueStyleFactory();
        button = factory.createButton();
        textField = factory.createTextField();
        shape = factory.createShape();
    }
}