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。
抽象工厂模式提供了一种创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定具体实现类。通过使用抽象工厂模式,可以将客户端与具体产品的创建过程解耦,使得客户端可以通过工厂接口来创建一族产品。
意图
提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们的具体类。
主要解决
接口选择的问题。
适用场景
当系统需要创建多个相关或依赖的对象,而不需要指定具体类时。
解决方案
在一个产品族中定义多个产品,由具体工厂实现创建这些产品的方法。
关键代码
在一个工厂中聚合多个同类产品的创建方法。
应用实例
假设有不同类型的衣柜,每个衣柜(具体工厂)只能存放一类衣服(成套的具体产品),如商务装、时尚装等。每套衣服包括具体的上衣和裤子(具体产品)。所有衣柜都是衣柜类(抽象工厂)的具体实现,所有上衣和裤子分别实现上衣接口和裤子接口(抽象产品)。
优点
- 确保同一产品族的对象一起工作。
- 客户端不需要知道每个对象的具体类,简化了代码。
缺点
扩展产品族非常困难。增加一个新的产品族需要修改抽象工厂和所有具体工厂的代码。
使用场景
- QQ 换皮肤时,整套皮肤一起更换。
- 创建跨平台应用时,生成不同操作系统的程序。
注意事项
增加新的产品族相对容易,而增加新的产品等级结构比较困难。
结构
抽象工厂模式包含以下几个主要角色:
- 抽象工厂(Abstract Factory):声明了一组用于创建产品对象的方法,每个方法对应一种产品类型。抽象工厂可以是接口或抽象类。
- 具体工厂(Concrete Factory):实现了抽象工厂接口,负责创建具体产品对象的实例。
- 抽象产品(Abstract Product):定义了一组产品对象的共同接口或抽象类,描述了产品对象的公共方法。
- 具体产品(Concrete Product):实现了抽象产品接口,定义了具体产品的特定行为和属性。
抽象工厂模式通常涉及一族相关的产品,每个具体工厂类负责创建该族中的具体产品。客户端通过使用抽象工厂接口来创建产品对象,而不需要直接使用具体产品的实现类。
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。
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
Rectangle.java
public class Rectangle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
}
}
Square.java
public class Square implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Square::draw() method.");
}
}
Circle.java
public class Circle implements Shape {
@Override
public 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 {
@Override
public void fill() {
System.out.println("Inside Red::fill() method.");
}
}
Green.java
public class Green implements Color {
@Override
public void fill() {
System.out.println("Inside Green::fill() method.");
}
}
Blue.java
public class Blue implements Color {
@Override
public 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 {
public abstract Color getColor(String color);
public 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 {
@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;
}
}
ColorFactory.java
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;
}
}
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) {
AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");
Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
shape1.draw();
Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
shape2.draw();
Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
shape3.draw();
AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");
Color color1 = colorFactory.getColor("RED");
color1.fill();
Color color2 = colorFactory.getColor("GREEN");
color2.fill();
Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");
color3.fill();
}
}
步骤 9
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.
涛
307***9849@qq.com
参考地址
下面例子中鼠标,键盘,耳麦为产品,惠普,戴尔为工厂。
简单工厂模式
简单工厂模式不是 23 种里的一种,简而言之,就是有一个专门生产某个产品的类。
比如下图中的鼠标工厂,专业生产鼠标,给参数 0,生产戴尔鼠标,给参数 1,生产惠普鼠标。
工厂模式
工厂模式也就是鼠标工厂是个父类,有生产鼠标这个接口。
戴尔鼠标工厂,惠普鼠标工厂继承它,可以分别生产戴尔鼠标,惠普鼠标。
生产哪种鼠标不再由参数决定,而是创建鼠标工厂时,由戴尔鼠标工厂创建。
后续直接调用鼠标工厂.生产鼠标()即可
抽象工厂模式
抽象工厂模式也就是不仅生产鼠标,同时生产键盘。
也就是 PC 厂商是个父类,有生产鼠标,生产键盘两个接口。
戴尔工厂,惠普工厂继承它,可以分别生产戴尔鼠标+戴尔键盘,和惠普鼠标+惠普键盘。
创建工厂时,由戴尔工厂创建。
后续工厂.生产鼠标()则生产戴尔鼠标,工厂.生产键盘()则生产戴尔键盘。
假设我们增加华硕工厂,则我们需要增加华硕工厂,和戴尔工厂一样,继承 PC 厂商。
之后创建华硕鼠标,继承鼠标类。创建华硕键盘,继承键盘类即可。
假设我们增加耳麦这个产品,则首先我们需要增加耳麦这个父类,再加上戴尔耳麦,惠普耳麦这两个子类。
之后在PC厂商这个父类中,增加生产耳麦的接口。最后在戴尔工厂,惠普工厂这两个类中,分别实现生产戴尔耳麦,惠普耳麦的功能。 以上。
涛
307***9849@qq.com
参考地址
Siskin.xu
sis***@sohu.com
Python 方式:
Siskin.xu
sis***@sohu.com
Siskin.xu
sis***@sohu.com
Python 实现:
Siskin.xu
sis***@sohu.com
伴鹰之风
823***285@qq.com
本文所述的东西其实还是工厂方法模式,只不过在所有工厂类中抽象出一个抽象工厂类。这并不是抽象工厂模式。
抽象工厂模式的具体代码如下:
伴鹰之风
823***285@qq.com
RUNOOB
429***967@qq.com
抽象工厂模式可以帮助我们创建一族相关的产品对象,从而保持产品之间的一致性。它可以提供一种灵活的方式来创建产品,使得客户端代码与具体产品的创建过程解耦。同时,抽象工厂模式也具有扩展性,可以轻松地引入新的具体工厂和产品类型,而无需修改现有的客户端代码。
下面是一个简单的抽象工厂模式的示例,假设我们有两种类型的按钮和复选框,每种类型有不同的样式:
在上面的示例中,我们定义了抽象产品接口 Button 和 Checkbox,以及具体产品类 MacOSButton、WindowsButton、MacOSCheckbox 和 WindowsCheckbox。然后,我们定义了抽象工厂接口 GUIFactory,具体工厂类 MacOSFactory 和 WindowsFactory,每个具体工厂类负责创建对应平台的产品对象。
通过使用抽象工厂接口 GUIFactory,我们可以根据客户端的需求创建特定平台的按钮和复选框,而不需要直接依赖具体产品的实现类。
RUNOOB
429***967@qq.com