设计模式学习笔记——抽象工厂(Abstract Factory)模式

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设计模式学习笔记抽象工厂Abstract Factory模式
- 基本介绍
- 抽象工厂案例
  - 抽象工厂的框架类
    - Item抽象类
    - Link抽象类
    - Tray抽象类
    - Page抽象类
    - Factory抽象类
  - List实现
    - 类图
    - 实现代码
      - ListLink类
      - ListTray类
      - ListPage类
      - ListFactory类
    - 测试类
    - 运行结果
      - 控制台输出
      - E盘下网站介绍列表版html的内容
      - 浏览器中运行结果
  - Table实现
    - 类图
    - 实现代码
      - TableLink类
      - TableTray类
      - TablePage类
      - TableFactory类
    - 测试类
    - 运行结果
      - 控制台输出
      - E盘下网站介绍表格版html的内容
      - 浏览器中运行结果
- 抽象工厂模式中的角色
  - AbstractProduct抽象产品
  - AbstractFactory抽象工厂
  - Client委托者
  - ConcreteProduct具体产品
  - ConcreteFactory具体工厂
  - 类图

基本介绍

在抽象工厂模式中不仅有“抽象工厂”，还有”抽象零件”和”抽象产品” 。抽象工厂的工作是将”抽象零件”组装为”抽象产品” 。

在抽象工厂模式中并不关心零件的具体实现，而是只关心接口(API)。仅使用该接口(API) 将零件组装成为产品。

在模版模式和建造者模式中，子类这一层负责方法的具体实现。在在抽象工厂模式中也是一样的。在子类这一层中有具体的工厂，它负责将具体的零件组装成为具体的产品。

在抽象工厂模式中，我们可以很方便的创建不同种的实现。但是如果要添加新的“零件”确实非常困难的事，要修改所有的实现工厂类。

抽象工厂案例

抽象工厂的框架类

Item抽象类

package com.pc.abstractfactory.example.factory;/*** HTML中的一项(抽象零件)* Created by Switch on 2017-02-17.*/
public abstract class Item {// 标题protected String caption;/*** 构造方法，传入标题** @param caption 标题*/public Item(String caption) {this.caption = caption;}/*** 创建HTML** @return HTML格式的字符串*/public abstract String makeHTML();
}

Link抽象类

package com.pc.abstractfactory.example.factory;/*** 链接类(抽象零件)* Created by Switch on 2017-02-17.*/
public abstract class Link extends Item {// urlprotected String url;/*** 构造方法，传入标题和URL** @param caption 标题* @param url     url*/public Link(String caption, String url) {super(caption);this.url = url;}
}

Tray抽象类

package com.pc.abstractfactory.example.factory;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;/*** 存放多个HTML项(抽象零件)* Created by Switch on 2017-02-17.*/
public abstract class Tray extends Item {// HTML项列表protected List<Item> items = new ArrayList<>();/*** 构造方法，传入标题** @param caption 标题*/public Tray(String caption) {super(caption);}/*** 添加HTML项** @param item HTML项*/public void add(Item item) {this.items.add(item);}
}

Page抽象类

package com.pc.abstractfactory.example.factory;import java.io.FileWriter;
import java.io.Writer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;/*** 页面类(抽象产品)* Created by Switch on 2017-02-17.*/
public abstract class Page {// 标题protected String title;// 作者protected String author;// 页面内容列表protected List<Item> items = new ArrayList<>();/*** 构造方法，传入标题和作者** @param title  标题* @param author 作者*/public Page(String title, String author) {this.title = title;this.author = author;}/*** 添加HTML项到内容给列表** @param item HTML项*/public void add(Item item) {this.items.add(item);}public void output() {try {// 创建文件，并使用makeHTML将内容输出到文件中String filename = title + ".html";Writer writer = new FileWriter("E:\\" + filename);writer.write(this.makeHTML());writer.close();System.out.println(filename + "已编写完成。");} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}/*** 创建HTML** @return HTML格式的字符串*/public abstract String makeHTML();}

Factory抽象类

package com.pc.abstractfactory.example.factory;/*** 抽象工厂类* Created by Switch on 2017-02-17.*/
public abstract class Factory {/*** 获取工厂** @param className 全限定符的类名* @return 工厂对象*/public static Factory getFactory(String className) {Factory factory = null;try {factory = (Factory) Class.forName(className).newInstance();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return factory;}/*** 创建链接** @param caption 标题* @param url     url* @return 链接对象*/public abstract Link createLink(String caption, String url);/*** 创建Tray** @param caption 标题* @return Tray对象*/public abstract Tray createTray(String caption);/*** 创建页面** @param title  标题* @param author 作者* @return 页面对象*/public abstract Page createPage(String title, String author);}

List实现

类图

实现代码

ListLink类

package com.pc.abstractfactory.example.listfactory;import com.pc.abstractfactory.example.factory.Link;/*** 列表链接类* Created by Switch on 2017-02-17.*/
public class ListLink extends Link {/*** 构造方法，传入标题和URL** @param caption 标题* @param url     url*/public ListLink(String caption, String url) {super(caption, url);}@Overridepublic String makeHTML() {return "<li><a href='" + super.url + "'>" + super.caption + "</a></li>\n";}
}

ListTray类

package com.pc.abstractfactory.example.listfactory;import com.pc.abstractfactory.example.factory.Item;
import com.pc.abstractfactory.example.factory.Tray;/*** 列表Tray类* Created by Switch on 2017-02-17.*/
public class ListTray extends Tray {/*** 构造方法，传入标题** @param caption 标题*/public ListTray(String caption) {super(caption);}@Overridepublic String makeHTML() {// 创建StringBuilder对象StringBuilder builder = new StringBuilder();// 将HTML暂存至StringBuilder对象builder.append("<li>\n");builder.append(super.caption + "\n");builder.append("<ul>\n");for (Item item : items) {builder.append(item.makeHTML());}builder.append("</ul>\n");builder.append("</li>\n");// 转化为Stringreturn builder.toString();}
}

ListPage类

package com.pc.abstractfactory.example.listfactory;import com.pc.abstractfactory.example.factory.Item;
import com.pc.abstractfactory.example.factory.Page;/*** 列表页面类* Created by Switch on 2017-02-17.*/
public class ListPage extends Page {/*** 构造方法，传入标题和作者** @param title  标题* @param author 作者*/public ListPage(String title, String author) {super(title, author);}@Overridepublic String makeHTML() {// 创建StringBuilder对象StringBuilder builder = new StringBuilder();builder.append("<html><head><title>" + super.title + "</title>\n");builder.append("<meta charset='utf-8'/>\n");builder.append("</head>\n");builder.append("<body>\n");builder.append("<h1>" + super.title + "</h1>\n");builder.append("<ul>\n");for (Item item : items) {builder.append(item.makeHTML());}builder.append("</ul>\n");builder.append("<hr/><address>" + this.author + "</address>\n");builder.append("</body></html>\n");// 转化为Stringreturn builder.toString();}
}

ListFactory类

package com.pc.abstractfactory.example.listfactory;import com.pc.abstractfactory.example.factory.Factory;
import com.pc.abstractfactory.example.factory.Link;
import com.pc.abstractfactory.example.factory.Page;
import com.pc.abstractfactory.example.factory.Tray;/*** Created by Switch on 2017-02-17.*/
public class ListFactory extends Factory {@Overridepublic Link createLink(String caption, String url) {return new ListLink(caption, url);}@Overridepublic Tray createTray(String caption) {return new ListTray(caption);}@Overridepublic Page createPage(String title, String author) {return new ListPage(title, author);}
}

测试类

package com.pc.abstractfactory.example.listfactory.test;import com.pc.abstractfactory.example.factory.Factory;
import com.pc.abstractfactory.example.factory.Link;
import com.pc.abstractfactory.example.factory.Page;
import com.pc.abstractfactory.example.factory.Tray;
import org.junit.Test;/*** 测试ListFactory* Created by Switch on 2017-02-17.*/
public class ListFactoryTest {@Testpublic void testListFactory() {Factory factory = Factory.getFactory("com.pc.abstractfactory.example.listfactory.ListFactory");Link blog = factory.createLink("博客", "http://blog.csdn.net/q547550831");Link github = factory.createLink("Github", "http://www.github.com/Switch-vov");Tray mySite = factory.createTray("个人网站");mySite.add(blog);mySite.add(github);Link alibaba = factory.createLink("Alibaba", "http://www.alibaba.com");Link baidu = factory.createLink("Baidu", "http://www.baidu.com");Tray portal = factory.createTray("大型网站");portal.add(alibaba);portal.add(baidu);Page page = factory.createPage("网站介绍(列表版)", "Switch");page.add(mySite);page.add(portal);page.output();}
}

运行结果

控制台输出

网站介绍(列表版).html已编写完成。

E盘下网站介绍(列表版).html的内容

<html><head><title>网站介绍(列表版)</title>
<meta charset='utf-8'/>
</head>
<body>
<h1>网站介绍(列表版)</h1>
<ul>
<li>
个人网站
<ul>
<li><a href='http://blog.csdn.net/q547550831'>博客</a></li>
<li><a href='http://www.github.com/Switch-vov'>Github</a></li>
</ul>
</li>
<li>
大型网站
<ul>
<li><a href='http://www.alibaba.com'>Alibaba</a></li>
<li><a href='http://www.baidu.com'>Baidu</a></li>
</ul>
</li>
</ul>
<hr/><address>Switch</address>
</body></html>

浏览器中运行结果

Table实现

类图

实现代码

TableLink类

package com.pc.abstractfactory.example.tablefactory;import com.pc.abstractfactory.example.factory.Link;/*** 表格链接类* Created by Switch on 2017-02-17.*/
public class TableLink extends Link {/*** 构造方法，传入标题和URL** @param caption 标题* @param url     url*/public TableLink(String caption, String url) {super(caption, url);}@Overridepublic String makeHTML() {return "<td><a href='" + super.url + "'>" + super.caption + "</a></td>";}
}

TableTray类

package com.pc.abstractfactory.example.tablefactory;import com.pc.abstractfactory.example.factory.Item;
import com.pc.abstractfactory.example.factory.Tray;/*** 表格Tray类* Created by Switch on 2017-02-17.*/
public class TableTray extends Tray {/*** 构造方法，传入标题** @param caption 标题*/public TableTray(String caption) {super(caption);}@Overridepublic String makeHTML() {// 创建StringBuilder对象StringBuilder builder = new StringBuilder();// 将HTML暂存至StringBuilder对象builder.append("<td>");builder.append("<table width='100%' border='l'><tr>");builder.append("<td bgcolor='#cccccc' align='center' colspan='" + super.items.size() + "'><b>" + caption + "</b></td>");builder.append("</tr>\n");builder.append("<tr>\n");for (Item item : items) {builder.append(item.makeHTML());}builder.append("</tr></table>");builder.append("</td>");// 转化为Stringreturn builder.toString();}
}

TablePage类

package com.pc.abstractfactory.example.tablefactory;import com.pc.abstractfactory.example.factory.Item;
import com.pc.abstractfactory.example.factory.Page;/*** 表格页面类* Created by Switch on 2017-02-17.*/
public class TablePage extends Page {/*** 构造方法，传入标题和作者** @param title  标题* @param author 作者*/public TablePage(String title, String author) {super(title, author);}@Overridepublic String makeHTML() {// 创建StringBuilder对象StringBuilder builder = new StringBuilder();builder.append("<html><head><title>" + super.title + "</title>\n");builder.append("<meta charset='utf-8'/>\n");builder.append("</head>\n");builder.append("<body>\n");builder.append("<h1>" + super.title + "</h1>\n");builder.append("<table width='80%' border='3'>\n");for (Item item : items) {builder.append(item.makeHTML());}builder.append("</table>\n");builder.append("<hr/><address>" + this.author + "</address>\n");builder.append("</body></html>\n");// 转化为Stringreturn builder.toString();}
}

TableFactory类

package com.pc.abstractfactory.example.tablefactory;import com.pc.abstractfactory.example.factory.Factory;
import com.pc.abstractfactory.example.factory.Link;
import com.pc.abstractfactory.example.factory.Page;
import com.pc.abstractfactory.example.factory.Tray;/*** 表格工厂类* Created by Switch on 2017-02-17.*/
public class TableFactory extends Factory {@Overridepublic Link createLink(String caption, String url) {return new TableLink(caption, url);}@Overridepublic Tray createTray(String caption) {return new TableTray(caption);}@Overridepublic Page createPage(String title, String author) {return new TablePage(title, author);}
}

测试类

package com.pc.abstractfactory.example.tablefactory.test;import com.pc.abstractfactory.example.factory.Factory;
import com.pc.abstractfactory.example.factory.Link;
import com.pc.abstractfactory.example.factory.Page;
import com.pc.abstractfactory.example.factory.Tray;
import org.junit.Test;/*** TableFactory Tester.** @author Switch* @version 1.0*/
public class TableFactoryTest {@Testpublic void testTableFactory() {Factory factory = Factory.getFactory("com.pc.abstractfactory.example.tablefactory.TableFactory");Link blog = factory.createLink("博客", "http://blog.csdn.net/q547550831");Link github = factory.createLink("Github", "http://www.github.com/Switch-vov");Tray mySite = factory.createTray("个人网站");mySite.add(blog);mySite.add(github);Link alibaba = factory.createLink("Alibaba", "http://www.alibaba.com");Link baidu = factory.createLink("Baidu", "http://www.baidu.com");Tray portal = factory.createTray("大型网站");portal.add(alibaba);portal.add(baidu);Page page = factory.createPage("网站介绍(表格版)", "Switch");page.add(mySite);page.add(portal);page.output();}
}

运行结果

控制台输出

网站介绍(表格版).html已编写完成。

E盘下网站介绍(表格版).html的内容

<html><head><title>网站介绍(表格版)</title>
<meta charset='utf-8'/>
</head>
<body>
<h1>网站介绍(表格版)</h1>
<table width='80%' border='3'>
<td><table width='100%' border='l'><tr><td bgcolor='#cccccc' align='center' colspan='2'><b>个人网站</b></td></tr>
<tr>
<td><a href='http://blog.csdn.net/q547550831'>博客</a></td><td><a href='http://www.github.com/Switch-vov'>Github</a></td></tr></table></td><td><table width='100%' border='l'><tr><td bgcolor='#cccccc' align='center' colspan='2'><b>大型网站</b></td></tr>
<tr>
<td><a href='http://www.alibaba.com'>Alibaba</a></td><td><a href='http://www.baidu.com'>Baidu</a></td></tr></table></td></table>
<hr/><address>Switch</address>
</body></html>

浏览器中运行结果

抽象工厂模式中的角色

AbstractProduct(抽象产品)

AbstractProduct角色负责定义AbstractProduct角色所生成的抽象零件和产品的接口(API)。在案例中，由Link类、Tray 类和Page类扮演此角色。

AbstractFactory(抽象工厂)

AbstractFactory角色负责定义用于生成抽象产品的接口( API)。在案例中，由Factory类扮演此角色。

Client(委托者)

Client角色仅会调用AbstractFactory角色和AbstractProduct角色的接口(API)来进行工作，对于具体的零件、产品和工厂一无所知。在案例中，由测试类扮演此角色。类图中省略了Client这一角色。

ConcreteProduct(具体产品)

ConcreteProduct角色负责实现AbstractProduct角色的接口(API)。在案例中，由以下包中的以下类扮演此角色。

listfactory包：ListLink类、ListTray类和ListPage类
tablefactory包：TableLink类、TableTray类和TablePage类

ConcreteFactory(具体工厂)

ConcreteFactory角色负责实现AbstractFactory角色的接口(API)。在案例中，由以下包中的以下类扮演此角色。

listfactory包：ListFactory类
tablefactory包：TableFactory类

类图

GitHub：DesignPatternStudy

——————参考《图解设计模式》