第八章抽象工厂模式

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。

8.1 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。
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。

8.2 UML

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 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.png

8.3 代码

为形状创建一个接口

public interface Shape {
  void draw();
}

创建实现接口的实体类。

public class Rectangle implements Shape {

  @Override
  public void draw() {
    System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
  }
}

public class Square implements Shape {

  @Override
  public void draw() {
    System.out.println("Inside Square::draw() method.");
  }
}

public class Circle implements Shape {

  @Override
  public void draw() {
    System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
  }
}

为颜色创建一个接口

public interface Color {
  void fill();
}

创建实现接口的实体类

public class Red implements Color {

  @Override
  public void fill() {
    System.out.println("Inside Red::fill() method.");
  }
}

public class Green implements Color {

  @Override
  public void fill() {
    System.out.println("Inside Green::fill() method.");
  }
}

public class Blue implements Color {

  @Override
  public void fill() {
    System.out.println("Inside Blue::fill() method.");
  }
}

为Color和Shape对象创建抽象类来获取工厂

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

创建扩展AbstractFactory的工厂类，基于给定的信息生成实体类的对象

//形状工厂
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;
  }
}

//颜色工厂
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;
  }
}

创建一个工厂创建器/生成器类，通过传递形状或颜色信息来获取工厂

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;
  }
}

使用 FactoryProducer 来获取 AbstractFactory，通过传递类型信息来获取实体类的对象。

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();
  }
}

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.

抽象工厂模式

第八章 抽象工厂模式

8.1 介绍

8.2 UML

8.3 代码

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