Java 杂谈

设计模式之抽象工厂模式(Abstract Factory Pat

2019-05-25  本文已影响13人  爱打乒乓的程序员

What:

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。

Why:

优点:

1.当增加一个新的产品族时不需要修改原代码,满足开闭原则。
2.可以在类的内部对产品族中相关联的多等级产品共同管理,而不必专门引入多个新的类来进行管理。
3.当一个族中的多个对象被设计成一起工作时, 它能够保证客户端始终只使用同一个族中的对象。

缺点:

1.当产品等级中需要增加一个新的产品时,所有的工厂类都需要进行修改,违背开闭原则。
2.当添加产品族的时候,需要重复创建大量类,增加系统的维护难度。

Where:

1.系统中有多于一个的族, 而每次只使用其中某一族。
2.需要创建的对象是一系列相互关联或相互依赖的产品族。

How:

先了解什么是产品等级和产品族

产品等级:产品等级结构即产品的继承结构。
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。

产品族与产品等级图

抽象工厂有以下几个角色:

抽象工厂(Abstract Factory): 提供了创建产品的接口,它包含多个创建产品的方法 newProduct(),可以创建多个不同等级的产品。

具体工厂(Concrete Factory): 主要是实现抽象工厂中的多个抽象方法,完成具体产品的创建。

抽象产品(Product): 定义了产品的规范,描述了产品的主要特性和功能,抽象工厂模式有多个抽象产品。

具体产品(ConcreteProduct): 实现了抽象产品角色所定义的接口,由具体工厂来创建,它 同具体工厂之间是多对一的关系。

示例:模拟家用电器制造,每种电器都有多种品牌,每个品牌也有多种电器,而客户端不需要知道创建的细节,只需要创建对应的品牌工厂就可以获取对应的电器。

示例UML

AirConditioner、Refrigerator、WashingMachine(抽象产品):

public interface AirConditioner {
    void produce();
}
public interface Refrigerator {
    void produce();
}
public interface WashingMachine {
    void produce();
}

MediaAirConditioner、MediaRefrigerator、HaierAirConditioner、HaierRefrigerator(具体产品):

public class MediaAirConditioner implements AirConditioner {
    @Override
    public void produce() {
        System.out.println("制造美的空调...");
    }
}
public class MediaRefrigerator implements Refrigerator {
    @Override
    public void produce() {
        System.out.println("制造美的冰箱...");
    }
}
public class HaierAirConditioner implements AirConditioner {
    @Override
    public void produce() {
        System.out.println("制造海尔空调...");
    }
}
public class HaierRefrigerator implements Refrigerator {
    @Override
    public void produce() {
        System.out.println("制造海尔冰箱...");
    }
}

ElectricApplianceFactory(抽象工厂):

public interface ElectricApplianceFactory {
    AirConditioner getAirConditioner();

    Refrigerator getRefrigerator();
}

MediaFactory、HaierFactory(具体工厂):

public class MediaFactory implements ElectricApplianceFactory {
    @Override
    public AirConditioner getAirConditioner() {
        return new MediaAirConditioner();
    }

    @Override
    public Refrigerator getRefrigerator() {
        return new MediaRefrigerator();
    }
}
public class HaierFactory implements ElectricApplianceFactory {
    @Override
    public AirConditioner getAirConditioner() {
        return new HaierAirConditioner();
    }

    @Override
    public Refrigerator getRefrigerator() {
        return new HaierRefrigerator();
    }
}

Test:测试类

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        MediaFactory mediaFactory  = new MediaFactory();
        mediaFactory.getAirConditioner().produce();
        mediaFactory.getRefrigerator().produce();

        HaierFactory haierFactory= new HaierFactory();
        haierFactory.getAirConditioner().produce();
        haierFactory.getRefrigerator().produce();
    }
}

输出结果:

制造美的空调...
制造美的冰箱...
制造海尔空调...
制造海尔冰箱...

总结

抽象工厂模式和工厂模式实现过程类似,但有什么区别或者联系呢?
我个人认为抽象模式和工厂模式的关系是互补的。而用哪种设计模式应该根据实际的开发情况考虑。使用工厂模式是针对一个产品等级设计的,而抽象工厂模式是针对一个产品族设计的。

了解更多设计模式:

设计模式系列

参考资料:

http://c.biancheng.net/view/1351.html

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