简单工厂的霸霸 -- 抽象工厂模式 介绍 使用场景案例 优缺点及程序演示

一句话概括：

可以生产多种产品的超级工厂（简单工厂模式只能上产一种产品）。

补充介绍：

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）的核心是一个超级工厂，这个超级工厂可以创建很多不同的产品，每种产品又都是简单工厂模式生产出来的，可以说它是简单工厂的工厂。

超级工厂不需要知道具体产品的类型，只需要知道每种产品的基类类型。

如果说简单工厂可以生产某种产品，那么抽象工厂是可以生产一个产品族。

比如工厂A可以上产套套，工厂B可以生产充气娃娃，工厂C生产sex衣物… 那么使用抽象工厂模式可以在抽象超级工厂接口里面定义三个方法：

TaoTao getTaoTao();

WaWa getWaWa();

YiWu getYiWu();

然后定义三个分别生产套套，娃娃和衣物的简单工厂，他们都集成抽象工厂，分别实现各自的具体产品生产方法，其他方法返回null，这样就能将一系列产品组合在一起形成一个产品族了。

参与角色:

1）构建抽象工厂的辅助类，根据传入的参数生成具体的工厂

2）抽象工厂类

3）具体工厂类

4）产品类

优点：

当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。

缺点：

产品族扩展非常困难，要增加一个系列的某一产品，既要在抽象的 Creator 里加代码，又要在具体的里面加代码。

使用案例或场景：

使用场景：需要生产产品族的地方

案例：QQ皮肤，一键换肤可以换掉很多很多图标的外观或主题，还有Windows更换主题

 

示例程序

需要源码的朋友可以前往github下载：

https://github.com/aharddreamer/chendong/tree/master/design-patterns/demo-code/design-patterns

程序简介：

我们将创建 Shape 和 Color 接口和实现这些接口的实体类。下一步是创建抽象工厂类 AbstractFactory。接着定义工厂类 ShapeFactory 和 ColorFactory，这两个工厂类都是扩展了 AbstractFactory。然后创建一个工厂创造器/生成器类 FactoryProducer。

 

AbstractFactoryPatternDemo，我们的演示类使用 FactoryProducer 来获取 AbstractFactory 对象。它将向 AbstractFactory 传递形状信息 Shape（CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便获取它所需对象的类型。同时它还向 AbstractFactory 传递颜色信息 Color（RED / GREEN / BLUE），以便获取它所需对象的类型。

代码：

步骤 1
为形状创建一个接口。
Shape.java
public interface Shape {
   void draw();
}
步骤 2
创建实现接口的实体类。
Rectangle.java
Rectangle.java
public class Rectangle implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
   }
}
Square.java
public class Square implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Square::draw() method.");
   }
}
Circle.java
public class Circle implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
   }
}
步骤 3
为颜色创建一个接口。
Color.java
public interface Color {
   void fill();
}
步骤4
创建实现接口的实体类。
Red.java
public class Red implements Color {
 
   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Red::fill() method.");
   }
}
Green.java
public class Green implements Color {
 
   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Green::fill() method.");
   }
}
Blue.java
public class Blue implements Color {
 
   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Blue::fill() method.");
   }
}
步骤 5
为 Color 和 Shape 对象创建抽象类来获取工厂。
AbstractFactory.java
public abstract class AbstractFactory {
   public abstract Color getColor(String color);
   public abstract Shape getShape(String shape) ;
}
步骤 6
创建扩展了 AbstractFactory 的工厂类，基于给定的信息生成实体类的对象。
ShapeFactory.java
public class ShapeFactory extends AbstractFactory {
    
   @Override
   public Shape getShape(String shapeType){
      if(shapeType == null){
         return null;
      }        
      if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){
         return new Circle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){
         return new Rectangle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){
         return new Square();
      }
      return null;
   }
   
   @Override
   public Color getColor(String color) {
      return null;
   }
}


ColorFactory.java
public class ColorFactory extends AbstractFactory {
    
   @Override
   public Shape getShape(String shapeType){
      return null;
   }
   
   @Override
   public Color getColor(String color) {
      if(color == null){
         return null;
      }        
      if(color.equalsIgnoreCase("RED")){
         return new Red();
      } else if(color.equalsIgnoreCase("GREEN")){
         return new Green();
      } else if(color.equalsIgnoreCase("BLUE")){
         return new Blue();
      }
      return null;
   }
}
步骤 7
创建一个工厂创造器/生成器类，通过传递形状或颜色信息来获取工厂。
FactoryProducer.java
public class FactoryProducer {
   public static AbstractFactory getFactory(String choice){
      if(choice.equalsIgnoreCase("SHAPE")){
         return new ShapeFactory();
      } else if(choice.equalsIgnoreCase("COLOR")){
         return new ColorFactory();
      }
      return null;
   }
}
步骤 8
使用 FactoryProducer 来获取 AbstractFactory，通过传递类型信息来获取实体类的对象。
AbstractFactoryPatternDemo.java
public class AbstractFactoryPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
 
      //获取形状工厂
      AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");
 
      //获取形状为 Circle 的对象
      Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
 
      //调用 Circle 的 draw 方法
      shape1.draw();
 
      //获取形状为 Rectangle 的对象
      Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
 
      //调用 Rectangle 的 draw 方法
      shape2.draw();
      
      //获取形状为 Square 的对象
      Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
 
      //调用 Square 的 draw 方法
      shape3.draw();
 
      //获取颜色工厂
      AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");
 
      //获取颜色为 Red 的对象
      Color color1 = colorFactory.getColor("RED");
 
      //调用 Red 的 fill 方法
      color1.fill();
 
      //获取颜色为 Green 的对象
      Color color2 = colorFactory.getColor("Green");
 
      //调用 Green 的 fill 方法
      color2.fill();
 
      //获取颜色为 Blue 的对象
      Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");
 
      //调用 Blue 的 fill 方法
      color3.fill();
   }
}


步骤 9
执行程序，输出结果：

Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.
Inside Square::draw() method.
Inside Red::fill() method.
Inside Green::fill() method.
Inside Blue::fill() method.

参考：

《抽象工厂模式》菜鸟教程网站