设计模式：学习笔记(6)——抽象工厂模式
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介绍
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。
工厂模式中，一个工厂只能只能创建一类产品。而在实际过程中，一个工厂往往需要生产多类产品，为了解决这个问题，我们引入了抽象工厂模式。
模式原理
UML图
各部分组成：
形象表示：
实例分析
实例类图
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，我们的演示类使用 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
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 { 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 { @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 Color getColor(String color) { return null; } }
ColorFactory.java
public class ColorFactory extends AbstractFactory { @Override public Shape getShape(String shapeType){ return null; } @Override 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) { //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.