设计模式-java工厂模式2（抽象工厂模式）

java设计模式 抽象工厂模式

了解抽象工厂模式之前我们先来了解一个问题，一辆汽车有发动机，轮胎，空调等组成。他们都属于一辆车，如果使用工厂方法模式的话，我们就需要建立，发动机工厂，轮胎工厂，空调工厂等。这样产生了大量的工厂，但是如果使用抽象工厂模式就只需要建立一个汽车工厂就可以了。下面就以创建汽车的例子来讲解。

首先来了解两个概念：

1. 产品等级结构：即产品的继承结构，比如一个抽象类是发动机，那么他的子类可能有：本田发动机，奔驰发动机等。有一个抽象类轮胎，那么他的子类可能有：本田轮胎，奔驰轮胎等。则抽象发动机与具体的品牌发动机（如：本田发动机）之间构成了一个产品等级结构。抽象轮胎类与具体的轮胎类（如：本田轮胎）之间构成了一个产品等级结构。

2. 产品族：指由同一个工厂生产的，位于不同产品等级结构中的一组产品，如”本田汽车工厂”生产本田汽车需要本田发动机、本田轮胎。本田发动机位于发动机产品等级结构中，本田轮胎位于轮胎产品等级中。本田发动机、本田轮胎构成了一个产品族。产品族和产品等级结构的关系如下图：
   

抽象工厂模式就是：用来创建一组相关或者相互依赖的对象（一个产品族里的对象）。比如:本田汽车使用本田发动机和本田轮胎，而奔驰汽车使用奔驰发动机和奔驰轮胎，那么使用抽象工厂模式，在为本田汽车生产相关配件时，就无需制定发动机和轮胎，它会自动根据车型生产配件。

抽象工厂模式主要涉及四种角色：

1. 抽象工厂角色：是具体工厂必须实现的接口或抽象类，定义了创建不同产品族中涉及到的所有相关产品的创建。（汽车工厂生产汽车,需要涉及发动机，轮胎等）
2. 具体工厂角色：实现或者继承至抽象工厂角色，是具体创建某一种产品族的工厂。（比如：奔驰工厂生产奔驰汽车，需要奔驰发动机，奔驰轮胎）
3. 抽象产品角色：定义了产品，是具体产品需要实现的类（如：发动机，轮胎）
4. 具体产品角色：继承至抽象产品角色，是具体产品的实现（如：本田发动机，奔驰发动机，本田轮胎，奔驰轮胎等）

抽象工厂模式的 UML图如下

第一步：创建抽象产品角色：

/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * User:hubin
 * Description:抽象发动机
 * Date:2017/11/29
 * Time:13:49
 */
public abstract class Engine {
    public abstract void getEngineInfo();
}

/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * User:hubin
 * Description:抽象的轮胎
 * Date:2017/11/29
 * Time:13:54
 */
public abstract  class Tyre {
    public abstract void getTyreInfo();
}

第二步：创建具体的产品角色

/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * User:hubin
 * Description:奔驰发动机
 * Date:2017/11/29
 * Time:13:57
 */
public class BenzEngine extends Engine{
    @Override
    public void getEngineInfo() {
        System.out.println("这是一个奔驰发动机");
    }
}

/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * User:hubin
 * Description:本田发动机
 * Date:2017/11/29
 * Time:13:59
 */
public class HondaEngine extends  Engine{
    @Override
    public void getEngineInfo() {
        System.out.println("这是一个本田发动机");

    }
}

/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * User:hubin
 * Description:奔驰轮胎
 * Date:2017/11/29
 * Time:13:58
 */
public class BenzTyre extends  Tyre {
    @Override
    public void getTyreInfo() {
        System.out.println("这是一个奔驰轮胎");

    }
}

/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * User:hubin
 * Description:本田轮胎
 * Date:2017/11/29
 * Time:14:00
 */
public class HondaTyre extends  Tyre {
    @Override
    public void getTyreInfo() {
        System.out.println("这是一个本田轮胎");

    }
}

第三部：创建抽象工厂角色

/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * User:hubin
 * Description:汽车抽象工厂
 * Date:2017/11/29
 * Time:14:03
 */
public interface CarFactory{

    /**
     * 创建发动机
     * @return
     */
    public Engine creatEngine();

    /**
     * 创建轮胎
     * @return
     */
    public  Tyre creatTyre();
}

第四步：创建具体的工厂角色

/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * User:hubin
 * Description:奔驰汽车工厂
 * Date:2017/11/29
 * Time:14:08
 */
public class BenzFactory implements CarFactory {

    /**
     * 创建奔驰汽车产品族中的奔驰发动机
     * @return
     */
    @Override
    public Engine creatEngine() {
        return new BenzEngine();
    }

    /**
     * 创建奔驰汽车产品族中的奔驰轮胎
     * @return
     */
    @Override
    public Tyre creatTyre() {
        return new BenzTyre();
    }
}

/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * User:hubin
 * Description:本田汽车工厂
 * Date:2017/11/29
 * Time:14:12
 */
public class HondaFactory  implements CarFactory{

    /**
     * 创建本田产品族中的本田引擎
     * @return
     */
    @Override
    public Engine creatEngine() {
        return new HondaEngine();
    }

    /**
     * 创建本田产品族中的本田轮胎
     * @return
     */
    @Override
    public Tyre creatTyre() {
        return new HondaTyre();
    }
}

第5部：测试

/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * User:hubin
 * Description:
 * Date:2017/11/29
 * Time:14:17
 */
public class Test {
    public  static  void main(String agrs[]){
        /**
         * 如果我们需要创建一辆奔驰汽车，
         * 只需要创建一个奔驰汽车工厂，
         * 就可得到它需要的奔驰发动机和奔驰轮胎
         */
        System.out.println("生产一辆奔驰汽车:");
        CarFactory Benz = new BenzFactory();
        Benz.creatEngine().getEngineInfo();
        Benz.creatTyre().getTyreInfo();
        /**
         * 如果我们需要创建一辆本田汽车，
         * 只需要创建一个本田汽车工厂，
         * 就可得到它需要的本田发动机和本田轮胎
         */
        System.out.println("生产一辆本田汽车:");
        CarFactory Honda = new HondaFactory();
        Honda.creatEngine().getEngineInfo();
        Honda.creatTyre().getTyreInfo();

    }
}

运行结果为：

从上面可以看出，抽象工厂模式主要用于解决是创建一组产品（属于同一个产品族）的时候，而不是用于创建一个产品。
以上就是简单工厂模式，工厂方法模式，和抽象工厂模式。