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抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)。

来源:步旅网

定义:

为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口,而且无须指定它们的具体类。

抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本,在有多个业务品种,业务分类时,通过抽象工厂模式产生需要的对象是一种非常好的解决方式。

源代码:

抽象产品类(产品B与此类似,不做赘述。)

public abstract class AbstractProductA {

// 每个产品共有的方法

public void shareMethod() {}

// 每个产品相同方法,不同实现

public abstract void doSomething();

}

产品A1的实现类(产品A2的实现类代码类似,省略)

public class ProductA1 extends AbstractProductA {

public void doSomething() {

System.out.println("产品A1的实现方法");

}

}

抽象工厂类(职责是定义每个工厂要实现的功能)

public abstract class AbstractCreator {

// 创建A产品家族

public abstract AbstractProductA createProductA();

// 创建B产品家族

public abstract AbstractProductB createProductB();

}

注意:有N个产品族,在抽象工厂类中就应该有N个创建方法。

产品等级1的实现类(如何创建一个产品,则是由具体的实现类来完成的)

public class Creator1 extends AbstaractCreator {

// 只生产产品等级1的A产品

public AbstractProductA createProductA() {

return new ProductA1();

}

// 只生产产品等级为1的B产品

public AbstractProductB createProductB() {

return new ProductB1();

}

}

产品等级2的实现类

public class Creator2 extends AbstaractCreator {

// 只生产产品等级2的A产品

public AbstractProductA createProductA() {

return new ProductA2();

}

// 只生产产品等级为2的B产品

public AbstractProductB createProductB() {

return new ProductB2();

}

}

注意:有M个产品等级就应该有M个实现工厂类,在每个实现工厂中,实现不同产品族的任务。

场景类

public class Client {

public static void main(Stirng[] args) {

// 定义出两个工厂

AbstractCreator creator1 = new Creator1();

AbstractCreator creator2 = new Creator2();

// 产生A1对象

AbstractProductA a1 = creator1.createProductA();

// 产生A2对象

AbstractProductA a2 = creator2.createProductA();


// 产生B1对象

AbstractProductA b1 = creator1.createProductB();

// 产生B2对象

AbstractProductA b2 = creator2.createProductB();

// 然后在这里就可以为所欲为了...

}

}

优点:

  • 封装性,每个产品的实现类不是高层模块要关心的,他要关心的是什么?是接口,是抽象,他不关心对象是如何创建出来,这由谁负责呢?工厂类,只要知道工厂类是谁,我就能创建出一个需要的对象,省时省力,优秀设计就应该如此。
  • 产品族内的约束为非公开状态。生产过程对调用工厂类的高层模块来说是透明地,他不需要知道这个约束,具体的产品族族内的约束是在工厂内实现的。

缺点:

  • 抽象工厂模式的最大缺点就是产品族扩展非常困难,为什么这么说呢?我们以通用代码为例,如果要增加一个产品C,也就是说产品家族由原来的2个增加到3个,看看我们的程序有多大改动吧!抽象类AbstractCreator要增加一个方法createProductC(),然后两个实现类都要修改,想想看,这严重违反了开闭原则,而且我们一直说明抽象类和接口是一个契约。改变契约,所有与契约有关系的代码都要修改,那么这段代码叫什么?叫“有毒代码”——只要与这段代码有关系,就可能产生侵害的危险!

使用场景

抽象工厂模式的使用场景定义非常简单:一个对象族(或是一组没有任何关系的对象)都有相同的约束,则可以使用抽象工厂模式。什么意思呢?例如一个文本编辑器和一个图片处理器,都是软件实体,但是*nix下的文本编辑器和Windows下的文本编辑器虽然功能和界面都相同,但是代码实现是不同的,图片处理器也有类似情况。也就是具有了共同的约束条件:操作系统类型。于是我们可以使用抽象工厂模式,产生不同操作系统下的编辑器和图片处理器。

注意事项:

在抽象工厂模式的缺点中,我们提到抽象工厂模式的产品族扩展比较困难,但是一定要清楚是产品族扩展苦难,而不是产品等级。在该模式下,产品等级是非常容易扩展的,增加一个产品等级,只要增加一个工厂类负责新增加出来的产品生产任务即可。也就是说横向扩展容易,纵向扩展困难。从这一点上看,抽象工厂模式是符合开闭原则的。

最佳实践:

一个模式在什么情况下才能够使用,是很多读者比较困惑的地方。抽象工厂模式是一个简单的模式,使用场景非常多,大家在软件产品开发过程中,涉及不同操作系统的时候,都可以考虑使用抽象工厂模式,例如一个应用,需要在三个不同平台(Windows、Linux、Android(Geogle发布的智能终端操作系统))上运行,你会怎么设计?分别设计三套不同的应用?非也,通过抽象工厂模式屏蔽掉操作系统对应的影响。三个不同操作系统上的软件,应用逻辑、UI都应该是非常类似的,唯一不同的是调用不同的工厂方法,由不同的产品类去处理与操作系统交互的信息。

案例代码:

人类接口

public interface Human {

// 每个人种都有相应的颜色

public void getColor();

// 人类会说话

public void talk();

// 每个人都有性别

public void getSex();

}

白色人种(人种有三个抽象类,负责人种的抽象属性定义:肤色和颜色。黑色人种、黄色人种省略)

public abstract class AbstractWhiteHuman implements Human {

// 白色人种的皮肤颜色是白色的

public void getColor() {

System.out.println("白色人种的皮肤颜色是白色的!");

}

// 白色人种讲话

public void talk() {

System.out.println("白色人种会说话,一般说的都是单字节。");

}

}

每个抽象类都有两个实现类,分别实现公共的最细节、最具体的事物:性别定义。

黄色女性人种(黄色男性人种省略)

public class FemaleYellowHuman extends AbstractYellowHuman {

// 黄色女性

public void getSex() {

System.out.println("黄人女性");

}

}

八卦炉定义(生产出不同肤色人种的)

public interface HumanFactory {

// 制造一个黄色人种

public Human createYellowHuman();

// 制造一个白色人种

public Human createWhiteHuman();

// 制造一个黑色人种

public Human createBlackHuman();

}

产生女性的八卦炉(生产男性的八卦炉省略)

public class FemaleFactory implements HumanFactory {

// 生产出黑人女性

public Human createBlackHuman() {

return new FemaleBlackHuman();

}

// 生产出白人女性

public Human createWhiteHuman() {

return new FemaleWhiteHuman();

}

// 生产出黑人女性

public Human createYellowHuman() {

return new FemaleYellowHuman();

}

}

女娲重造人类

public class NvWa {

public static void main(String[] args) {

// 第一条生产线,男性生产线

HumanFactory maleHumanFactory = new MaleFactory();

// 第二条生产线,女性生产线

HumanFactory femaleHumanFactory = new FemaleFactory();

// 生产线建立完毕,开始生产人了:

Human maleYellowHuman = maleHumanFactory.createYellowHuman();

Human femaleYellowHuman = femaleHumanFactory.createYellowHuman();

System.out.println("---生产一个黄色女性----");

femaleYellowHuman.getColor();

femaleYellowHuman.talk();

femaleYellowHuman.getSex();

System.out.println("---生产一个黄色男性----");

maleYellowHuman .getColor();

maleYellowHuman .talk();

maleYellowHuman .getSex();

// 后面继续创建

}

}

 

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