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# 抽象工厂模式 抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。 在抽象工厂模式中,接口是负责创建一个相关对象的工厂,不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。 ## 介绍 **意图:**提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类。 **主要解决:**主要解决接口选择的问题。 **何时使用:**系统的产品有多于一个的产品族,而系统只消费其中某一族的产品。 **如何解决:**在一个产品族里面,定义多个产品。 **关键代码:**在一个工厂里聚合多个同类产品。 **应用实例:**工作了,为了参加一些聚会,肯定有两套或多套衣服吧,比如说有商务装(成套,一系列具体产品)、时尚装(成套,一系列具体产品),甚至对于一个家庭来说,可能有商务女装、商务男装、时尚女装、时尚男装,这些也都是成套的,即一系列具体产品。假设一种情况(现实中是不存在的,要不然,没法进入共产主义了,但有利于说明抽象工厂模式),在您的家中,某一个衣柜(具体工厂)只能存放某一种这样的衣服(成套,一系列具体产品),每次拿这种成套的衣服时也自然要从这个衣柜中取出了。用 OO 的思想去理解,所有的衣柜(具体工厂)都是衣柜类的(抽象工厂)某一个,而每一件成套的衣服又包括具体的上衣(某一具体产品),裤子(某一具体产品),这些具体的上衣其实也都是上衣(抽象产品),具体的裤子也都是裤子(另一个抽象产品)。 **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。 **使用场景:** 1、QQ 换皮肤,一整套一起换。 2、生成不同操作系统的程序。 **注意事项:**产品族难扩展,产品等级易扩展。 ## 实现 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。 ![抽象工厂模式的 UML 图](https://box.kancloud.cn/2015-12-13_566cdfb187186.jpg) ### 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_ ``` 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 { abstract Color getColor(String color); 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 Color getColor(String color) { return null; } } ``` _ColorFactory.java_ ``` public class ColorFactory extends AbstractFactory { @Override public Shape getShape(String shapeType){ return null; } @Override 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 验证输出。 ``` Inside Circle::draw() method. Inside Rectangle::draw() method. Inside Square::draw() method. Inside Red::fill() method. Inside Green::fill() method. Inside Blue::fill() method. ```