Java设计模式之抽象工厂模式

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。

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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."); 
          }
    }

步骤五

  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) ;
  }

步骤六

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.