设计模式笔记二：抽象工厂模式

原文：http://www.runoob.com/design-pattern/
少许个人理解，如有错误请指出，欢迎讨论。

简单定义：
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。（存在一个超级工厂–工厂的工厂）

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。（聚合：整体和部分的关系，通常在定义一个整体类后，再去分析整体的组成部分从而找出组成类，整体类和组成类是聚合关系）

实际类比：
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。（即要创建一个新的子工厂，还要创建子工厂的生产对象）

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（需要创建子工厂和工厂生产对象），产品等级易扩展（没看懂–工厂生产对象易扩展？例如各种颜色易添加？）。

图片abstractfactory_pattern_uml_diagram

代码实现：
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 {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");}
}

Square.java

public class Square implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Square::draw() method.");}
}

Circle.java

public class Circle implements Shape {@Overridepublic 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 {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Inside Red::fill() method.");}
}

Green.java

public class Green implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Inside Green::fill() method.");}
}

Blue.java

public class Blue implements Color {@Overridepublic 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 {@Overridepublic 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;}@OverrideColor getColor(String color) {return null;}
}

ColorFactory.java

public class ColorFactory extends AbstractFactory {@Overridepublic Shape getShape(String shapeType){return null;}@OverrideColor 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.

工厂模式VS抽象工厂模式

读者有木有感觉抽象工厂模式很像工厂模式？我也这么感觉，看完上一篇的工厂模式，仔细看下两张结构图：

可以看出工厂模式其实很像是抽象工厂模式的一部分。图中shape与circle square rectangle的关系和 abstractFactory与shapeFactory colorFactory的关系其实是类似的。

FactoryProducer需要类别字符串来确定工厂，正如colorFactory需要颜色字符串来确定生产什么颜色

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