创建型模式----抽象工厂模式

1. 前言

工厂方法模式引入了工厂的等级结构,解决了简单工厂模式中工厂职责太重的问题,但由于工厂
package com.zach.abstractFactory;

//按钮接口  :抽象产品
public interface Button {
	
	public void display();
}
方法模式中的每个工厂只生产一类产品,可能会导致系统中存在大量的工厂类,此时可考虑将一些相关产品组成一个" 产品族",由同一个工厂来统一生产,这就是抽象工厂模式的基本思想.
2. 产品等级结构与产品族

有时我们希望一个工厂可以提供多个产品对象,而不是单一产品对象,如:一个电器工厂,可以生产电视机,电冰箱,空调等多种电器,而不是只生产某一种电器,为了便于理解,引入两个概念:

1) 产品等级结构:

产品等级结构即产品的继承结构,如一个抽象类是电视机,其子类有海尔电视机,海信电视机,TCL电视机,则抽象电视机与具体品牌的电视机之间构成了一个产品等级结构,抽象电视机是父类,二具体品牌的电视机是其子类

2) 产品族:

在抽象工厂模式中,产品族是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,例如:海尔电器工厂产品的海尔电视机,海尔电冰箱,海尔电视机位于电视机产品等级结构中,海尔电冰箱则是在电冰箱产品等级结构中,海尔电视机,海尔电冰箱则构成了一个产品族.

产品等级结构与产品族的示意图

不同颜色的多个正方形,圆形和椭圆形分别构成了3个不同的产品等级结构,而相同颜色的正方形,圆形和椭圆形则构成了一个产品族,每一个形状对象都位于某个产品族,并属于某个产品等级结构中

3. 抽象工厂模式介绍

概念:提供一个创建一系列相关或相互依赖的对象接口,而无须指定它们具体的类.
抽象工厂模式的结构图

4. 抽象工厂模式中4个角色

1) AbstrctFactory(抽象工厂):声明一组用于创建一族产品的方法,每一个方法对应一种产品

2) ConcreteFactory(具体工厂):实现抽象工厂中创建产品的方法,生成一族具体的产品

3) AbstractProduct(抽象产品):为每种产品声明接口,声明产品具有的业务方法

4) ConcreteProduct(具体产品):实现抽象产品,抽象工厂中声明多个工厂方法,创建不同类型的产品,抽象工厂可以是接口,抽象类或者具体类

5. 核心代码

abstract class AbstractFactory{

 public abstractProductA createProductA();  //工厂方法一

 public abstractProductB createProductB();  //工厂方法二

class ConcreateFactory1 extends AbstractFactory {

     public AbstractProductA createProductA(){

        return new ConcreateProductA1();

public AbstractProductB createProdcutB() {

return new ConcreateProductB1();

}

...

4. 案例

1)解决方案

2)实现代码

package com.zach.abstractFactory;

//按钮接口  :抽象产品
public interface Button {
	
	public void display();
}

package com.zach.abstractFactory;


//组合框接口:抽象产品
public interface ComboBox {
	public void display();
}

package com.zach.abstractFactory;


//文本框接口  :抽象产品
public interface TextField {
	
	public void display();
}

package com.zach.abstractFactory;


//spring按钮类:具体产品
public class SpringButton implements Button{


	@Override
	public void display() {
		System.out.println("显示浅绿色按钮.");
	}


}

package com.zach.abstractFactory;


//Summer按钮类:具体产品
public class SummerButton implements Button{


	@Override
	public void display() {
		System.out.println("显示浅蓝色按钮.");
	}


}

package com.zach.abstractFactory;


//spring组合框类:具体产品
public class SpringComboBox implements ComboBox{


	@Override
	public void display() {
		System.out.println("显示绿色边框组合框.");
	}


}

package com.zach.abstractFactory;


//Summer组合框类:具体产品
public class SummerComboBox implements ComboBox{


	@Override
	public void display() {
		System.out.println("显示蓝色边框组合框.");
	}


}

package com.zach.abstractFactory;


//spring文本框类:具体产品
public class SpringTextField implements TextField{


	@Override
	public void display() {
		System.out.println("显示绿色边框文本框.");
	}


}

package com.zach.abstractFactory;


//Summer文本框类:具体产品
public class SummerTextField implements TextField{


	@Override
	public void display() {
		System.out.println("显示蓝色边框文本框.");
	}


}

package com.zach.abstractFactory;


//界面皮肤工厂接口:抽象工厂
public interface SkinFactory {
	
	public Button createButton();
	public TextField createTextField();
	public ComboBox createComboBox();
}

package com.zach.abstractFactory;


//Spring皮肤工厂:具体工厂
public class SpringSkinFactory implements SkinFactory {


	@Override
	public Button createButton() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return new SpringButton();
	}


	@Override
	public TextField createTextField() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return new SpringTextField();
	}


	@Override
	public ComboBox createComboBox() {
		
		return new SpringComboBox();
	}


}

package com.zach.abstractFactory;


//Summer皮肤工厂:具体工厂
public class SummerSkinFactory implements SkinFactory {


	@Override
	public Button createButton() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return new SummerButton();
	}


	@Override
	public TextField createTextField() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return new SummerTextField();
	}


	@Override
	public ComboBox createComboBox() {
		
		return new SummerComboBox();
	}


}

package com.zach.abstractFactory;


//客户端
public class Client {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		
		//为了扩展性可在配置文件中配置具体的工厂类的类名,在此不展示
		SkinFactory factory = (SkinFactory) Class.forName("com.zach.abstractFactory.SpringSkinFactory").newInstance();
		
		Button bt = factory.createButton();
		TextField tf = factory.createTextField();
		ComboBox cb = factory.createComboBox();
		bt.display();
		tf.display();
		cb.display();
		
	}
}

3) 运行结果

显示浅绿色按钮.
显示绿色边框文本框.

显示绿色边框组合框.

5. 总结

1. 主要优点

1) 抽象工厂模式隔离了具体类的生成,使得客户端不需要知道什么被创建,具体工厂实现了在抽象工厂中声明的公共接口,只需改变具体工厂实例,就可以在某种程度上改变整个软件系统的行为

2) 当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时,保证客户端只使用同一个产品族中的对象

3) 增加新的产品族方便,无须修改已有的系统

2. 主要缺点

增加新的产品等级结构需对原系统进行大的修改,违背了开闭原则

3. 适用场景

1) 一个系统不应当依赖产品类实例如何被创建,组合和表达的细节,将对象的创建和使用解耦

2) 系统中有多于一个产品族,每次只使用其中某一个产品族

3) 属于同一个产品族的产品将在一起使用,如同一个操作系统下的按钮和文本框,两者可以没有直接关系,但都属于同一操作系统,共同的约束条件是操作系统的类型

4) 产品等级结构稳定, 设计完成后,不会向系统中增加新的产品等级结构或者删除