设计模式之一工厂模式_结合生活实际运用工厂模式进行分析设计-优快云博客

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本文详细介绍了抽象工厂模式的概念、特点、应用场景和结构。它允许客户端无须指定产品具体类即可得到产品族中的不同等级产品。通过一个具体的实例——星巴克订单问题，展示了如何运用抽象工厂模式设计和实现饮品与调味品的创建。这种模式提高了程序的可扩展性，但也增加了理解和维护的复杂度。

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抽象工厂模式

前面介绍的工厂方法模式中考虑的是一类产品的生产，如畜牧场只养动物、电视机厂只生产电视机、计算机软件学院只培养计算机软件专业的学生等。

同种类称为同等级，也就是说：工厂方法模式中只考虑生产同等级的产品，但是在现实生活中许多工厂是综合型的工厂，能生产多等级（种类）的产品，如农场里既养动物又种植物，电器厂既生产电视机又生产洗衣机或空调，大学既有软件专业又有生物专业等。

本节要介绍的抽象工厂模式将考虑多等级产品的生产，将同一个具体工厂所生产的位于不同等级的一组产品称为一个产品族，图 1 所示的是海尔工厂和 TCL 工厂所生产的电视机与空调对应的关系图。

模式的定义与特点

抽象工厂（AbstractFactory）模式的定义：是一种为访问类提供一个创建一组相关或相互依赖对象的接口，且访问类无须指定所要产品的具体类就能得到同族的不同等级的产品的模式结构。

使用抽象工厂模式一般要满足以下条件。

可以在类的内部对产品族中相关联的多等级产品共同管理，而不必专门引入多个新的类来进行管理。
当需要产品族时，抽象工厂可以保证客户端始终只使用同一个产品的产品组。
抽象工厂增强了程序的可扩展性，当增加一个新的产品族时，不需要修改原代码，满足开闭原则。

其缺点是：当产品族中需要增加一个新的产品时，所有的工厂类都需要进行修改。增加了系统的抽象性和理解难度。

模式的结构与实现

抽象工厂模式同工厂方法模式一样，也是由抽象工厂、具体工厂、抽象产品和具体产品等 4 个要素构成，但抽象工厂中方法个数不同，抽象产品的个数也不同。现在我们来分析其基本结构和实现方法。

模式的结构

抽象工厂模式的主要角色如下。

抽象工厂（Abstract Factory）：提供了创建产品的接口，它包含多个创建产品的方法 newProduct()，可以创建多个不同等级的产品。
具体工厂（Concrete Factory）：主要是实现抽象工厂中的多个抽象方法，完成具体产品的创建。
抽象产品（Product）：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能，抽象工厂模式有多个抽象产品。
具体产品（ConcreteProduct）：实现了抽象产品角色所定义的接口，由具体工厂来创建，它同具体工厂之间是多对一的关系。

我们今天就用抽象工厂模式来设计星巴克订单问题

首先我们创一个名为Drink的抽象类

/*
 **@haKu
 */public abstract class Drink {
     public String des;//描述
     private float price=0.0f;

     public String getDes(){
         return des;
     }
     public void setDes(String des){
         this.des=des;
     }
     public float getPrice(){
         return price;
     }

     public void setPrice(float price){
         this.price=price;
     }

     //计算费用的抽象方法
    //用子类来实现
    public abstract float cost();


}

再紧接着创建Coffee类，去继承我们的Drink类

/*
 **@haKu
 */public class Coffee extends Drink{

    @Override
    public float cost() {
        return super.getPrice();
    }
}

然后再创建几种不同类型的咖啡

/*
 **@haKu
 */public class Espresso extends Coffee{
    public Espresso() {
        setDes(" 意大利咖啡 ");
        setPrice(6.0f);
    }
}


/*
 **@haKu
 */public class LongBlack extends Coffee{
     public LongBlack(){
         setDes(" 美式咖啡 ");
         setPrice(5.0f);
     }
}


/*
 **@haKu
 */public class ShortBlack extends Coffee{
     public ShortBlack(){
         setDes(" 英式咖啡 ");
         setPrice(4.0f);
     }

}

/*
 **@haKu
 */public class Decaf extends Coffee{
     public Decaf(){
         setDes(" 无因咖啡 ");
         setPrice(1.0f);
     }
}

上面的代码是为了方便，我就放在一个代码段里面了，但是实际上他是三个不同的类；

我们有了饮品，是不是还得有调味品哦，所以介入调味品类 Decorator

/*
 **@haKu
 */public class Decorator extends Drink{
     private Drink obj;

     public Decorator(Drink obj){//组合
         this.obj=obj;
     }

    @Override
    public float cost() {
        //getPrice自己的价格
        return super.getPrice()+obj.cost();
    }

    @Override
    public String getDes(){
         //obj.getDes()输出被装饰者的信息
         return des+" "+super.getPrice()+"&&"+obj.getDes();
    }

}

紧接着我们创建一系列不同的调味品

1.Chocolate类

/*
 **@haKu
 * 具体的Decorator ， 这里就是调味品
 */public class Chocolate extends Decorator{
    public Chocolate(Drink obj) {
        super(obj);
        setDes(" 巧克力 ");
        setPrice(3.0f);//调味品的价格
    }
}

2.Milk

/*
 **@haKu
 */public class Milk extends Decorator{
     public Milk(Drink obj) {
        super(obj);
        setDes(" 牛奶 ");
        setPrice(2.0f);
    }
}

3.Soy

/*
 **@haKu
 */public class Soy extends Decorator{

    public Soy(Drink obj) {
        super(obj);
        setDes(" 豆浆 ");
        setPrice(1.5f);

    }
}

最后测试类：CoffeeBar

/*
 **@haKu
 */public class CoffeeBar {
    public static void main(String[] args) {
        //装饰者模式下的订单： 2分巧克力+一份牛奶的 LongBlack

        //1.点一份LongBlack
        Drink order=new LongBlack();
        System.out.println("费用="+order.cost());
        System.out.println("描述="+order.getDes());

        //2.给 order 加入一份牛奶
        order=new Milk(order);
        System.out.println("order加入一份牛奶 费用="+order.cost());
        System.out.println("order加入一份牛奶 描述="+order.getDes());

        //3.给order加入一份巧克力
        order=new Chocolate(order);
        System.out.println("order加入一份牛奶和一份巧克力 费用="+order.cost());
        System.out.println("order加入一份牛奶和一份巧克力 描述="+order.getDes());

        //4.给order加入一份巧克力
        order=new Chocolate(order);
        System.out.println("order加入一份牛奶和两份巧克力 费用="+order.cost());
        System.out.println("order加入一份牛奶和两份巧克力 描述="+order.getDes());

        System.out.println("============================");

        //点一份无因咖啡
        Drink order2=new Decaf();
        System.out.println("order2 无因咖啡 费用="+order2.cost());
        System.out.println("order2 无因咖啡 描述="+order2.getDes());
    }

}

测试运行的结果：