07.创建型 - 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern)

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern)

概述

产品等级结构与产品族

为了更好的理解抽象工厂, 我们这里先引入两个概念:

• 产品等级结构 ：产品等级结构即产品的继承结构，如一个抽象形状类，其子类有矩形, 圆形等;
• 产品族 ：在抽象工厂模式中，产品族是指由同一个工厂生产的，位于不同产品等级结构中的一组产品

抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern) 原始定义：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。
抽象工厂模式为创建一组对象提供了解决方案.与工厂方法模式相比,抽象工厂模式中的具体工厂不只是创建一种产品,而是负责创建一个产品族.

UML类图

代码实例

例: 假设我们有无限的 Shape 和 Color 扩展, 需要绘制任意形状和颜色的组合

1.形状(产品) 接口和实现

//形状接口
public interface Shape {
   void draw();
}
//矩形
public class Rectangle implements Shape {
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
   }
}
//圆形
public class Circle implements Shape {
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
   }
}

2.颜色(产品) 接口和实现

//颜色接口
public interface Color {
   void fill();
}
//红色
public class Red implements Color {
   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Red::fill() method.");
   }
}
//绿色
public class Green implements Color {
   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Green::fill() method.");
   }
}

3.产品族生产工厂

定义 产品族生产工厂

public abstract class AbstractFactory {
   public abstract Color getColor();
   public abstract Shape getShape();
}

实现 产品族生产工厂

// 圆形的 产品族生产工厂
public class CircleFactory extends AbstractFactory {
   @Override
   public Shape getShape(){
      return new Circle();
   }
   
   @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;
   }
}

// 矩形的 产品族生产工厂
public class RectangleFactory extends AbstractFactory {
   @Override
   public Shape getShape(){
      return new Rectangle();
   }
   
   @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;
   }
}

4.测试

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
	  //获取 产品族生产工厂 (圆形工厂)
	  AbstractFactory factory = new CircleFactory();
	  //获取产品 等级A
	  Shape shape = factory.getShape();
	  //获取产品 等级B
	  Color color = colorFactory.getColor("RED");
	  
	  //获取 产品族生产工厂 (矩形工厂)
	  AbstractFactory factory = new RectangleFactory();
	  //获取产品 等级A
	  Shape shape = factory.getShape();
	  //获取产品 等级B
	  Color color = colorFactory.getColor("BLUE");
	}
}

抽象工厂模式总结

关键角色

1. 抽象产品族生产工厂
2. 具体产品族生产工厂
3. 抽象产品
4. 具体产品

抽象工厂模式优缺点

抽象工厂模式优点

1. 对于不同产品系列有比较多共性特征时，可以使用抽象工厂模式，有助于提升组件的复用性.
2. 当需要提升代码的扩展性并降低维护成本时，把对象的创建和使用过程分开，能有效地将代码统一到一个级别上

3. 解决跨平台带来的兼容性问题

抽象工厂模式缺点

增加新的产品等级结构麻烦,需要对原有结构进行较大的修改,甚至需要修改抽象层(AbstractFactory)代码,这显然会带来较大不变,违背了开闭原则.

in short 先抽象归类分出产品族, 在统一创建生成产品族工厂 的工厂