java设计模式-抽象工厂模式

引言

        上篇文章讲了工厂模式,主要分为简单工厂和工厂方法,其中工厂方法完美解决了开闭原则的问题,但是这种模式在很多场景下并不能完全满足设计需求,还以客户买车的例子来说,工厂不可能只生产一种产品,客户也有可能需要多种产品,比如车饰,比如轮胎等等……而假设宝马车只能用宝马轮胎,奔驰车只能换奔驰轮胎,这样就引入了一个新的概念-产品族。宝马车、宝马轮胎、宝马车饰等等算一个产品族,而车、轮胎、车饰一起则算产品树,假设再增加新的产品发动机,则是在产品树中增加了一个新的产品。

关键角色:

抽象工厂类角色:将工厂抽象化,只提供具体方法;

具体工厂类角色:包含多种产品的制造方法,可以制造整个产品族,如制造宝马车、宝马轮胎等;

抽象产品类角色:此模式中可包含多种不同抽象产品类,如车、轮胎、车饰等的抽象产品类;

具体产品类角色:抽象产品类的具体实现;

通过类图表示如下:

抽象工厂类图

从上图可以看出,抽象工厂AbstractFactory(可以是接口或者抽象类)包含两个方法,制造车、制造车轮;具体的制造过程则放在实现类或者子类中(BwmFactory、BenzFactory);抽象产品有Car、Wheel,具体制造过程放在子类中实现;

具体实现代码如下:

1、抽象产品车类:

抽象车类

2、具体产品车类

具体宝马车类
具体奔驰车类

3、抽象产品轮胎类

抽象轮胎类

4、具体产品轮胎类

具体宝马轮胎类
具体奔驰轮胎类

5、抽象工厂类

抽象工厂类

6、具体工厂类

具体宝马工厂类
具体奔驰工厂类

7、测试类

测试类1

8、测试结果

测试结果

9、当然还可以有工厂“生产”类,通过不同类型获取不同的工厂类

工厂“生产”类

10、测试类

测试类2


通过上面的例子可以看出,抽象工厂实现了产品族的概念。当然这种模式也有自己的优缺点。

优点:支持产品族,业务适用范围更广,同时也能实现扩展产品族,例如增加吉普车产品族,只需要分别实现抽象车类、抽象轮胎类,然后再创建吉普车工厂(实现抽象工厂类),这样就能获取新的产品族,也遵循开闭原则;

缺点:当增加产品树成员时,不利于遵循开闭原则,需要修改已有代码。例如增加发动机(属于车的一部分了,举例不太恰当),这个时候,不但要增加发动机抽象类然后做具体实现,同时还要修改抽象工厂,增加制造发动机的方法,同时所有的已有工厂类都得实现这个方法,这样完全违背了开闭原则。

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