复杂对象创建--抽象工厂模式

什么是复杂对象

所谓复杂对象，指的是对象的成员变量是由一系列的其他对象组成，其中每对象的创建和赋值都是单独的业务逻辑。如果把这个复杂对象称为一个产品，那组成的这个对象的一系列其他对象称为“产品簇”。比如也一个“页面对象”，是由“基本信息对象”、“头部对象”、“主体对象”、“底部对象”组成。这个“页面对象”就是一个复杂对象，而其他4个构成这个页面的对象就是一个“产品簇”。“页面对象”又可能分为很多类，比如pc页面（电脑版）、M页面（移动版），其对应头部、底部等组成部分也不同。

对于这种复杂对象的创建，可以使用“抽象工厂”模式完成。在实例讲解如何创建一个上述“页面对象”之前，先来看看这个模式。

抽象工厂模式

抽象工厂模式提供了一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要明确制定具体类。核心思想是：具体的工厂类封装了“产品簇”对象的创建业务逻辑，并把这个具体的工厂类对象作为“复杂对象”的成员变量，并在“复杂对象”初始化的过程中分别调用该工厂类对象create方法实例化“产品簇”对象并赋值给“复杂对象”的各个成员，完成对象的创建过程与赋值。

抽象工厂模式的类图看起来比较复杂本质上是对一个大对象创建过程的封装。以文章开头的场景为例，目标创建对象是 pc页面（电脑版）和M页面（移动版）两类页面，所以就需要两个工程实例类，对应两套产品簇，类图如下：

虽然比较复杂，但总体上分为三部分：红色框部分表示“工厂类”；紫色框部分表示“产品簇”；黑色框部分“RichPage对应的实例”，这个就是最终创建出来的具体的大对象，类图中累没有详细标明，下面来详细分析下这部分。

“RichPage对应的实例”说明：这个类图没有画出两个大对象对应的类：PcPage（pc页面）和Mapge（m页面），这两个类的实例对象就是“RichPage对应的实例”，它们都继承自基类RichPage，RichPage中提取了每个页面的共性即：每个页面都是由4个部分组成 Header(头部)、Body(主体)、Footer(底部)、PageInfo(页面基本信息)组成：

下面开始展示上述类图对应的业务逻辑实现，我们大致把实现过程分为三部分：“产品簇”页面组成部分、“工厂类”创建页面组成部分、“RichPage对应的实例”具体的页面对象（即大对象PcPage和MPage）。

产品簇

本示例中的产品簇分别为：Header、Body、Footer、PageInfo，并且各自对应有pc版和m版的实现，这里以Header为例：

 
public abstract class Header {
//这里可以设置一些公共方法或成员变量
}
 
pc版头部实现：
public class PcHeader extends Header {
public PcHeader() {
        System.out.println("pc页面头部对象创建完成");
    }
    //省略getter、setter方法
}
 
m版头部实现：
public class MHeader extends Header {
public MHeader() {
        System.out.println("M页面头部对象创建完成");
}
//省略getter、setter方法
}

可以看到都是基础的pojo类，其他部分Body(PcBody、MBody)、Footer(PcFooter、MBody)、PageInfo(PcPageInfo、MPageInfo)实现过程类似，这不再累述。

工厂类

工厂类分为：抽象的工厂接口（也可以是抽象类）、具体的工厂实现类，这里需要创建两类对象PcPage和MPage，所以有两个具体的工厂实现类：

//抽象的工厂接口
public interface PageFactory {
    //创建 页面基本信息对象
    PageInfo createPageInfo();
    //创建 页面头部对象
    Header createHeader();
    //创建 页面主体对象
    Body createBody();
    //创建 页面底部对象
    Footer createFooter();
}
 
/**
 * pc页面对象创建工厂实现类
 * Created by gantianxing on 2017/10/19.
 */
public class PCPageFactory implements PageFactory {
    public PageInfo createPageInfo() {
        //这里省略创建过程，一般会查询数据库或者用户输入数据
        return new PcPageInfo();
    }
 
    public Header createHeader() {
        //这里省略创建过程，一般会查询数据库或者用户输入数据
        return new PcHeader();
    }
 
    public Body createBody() {
        //这里省略创建过程，一般会查询数据库或者用户输入数据
        return new PcBody();
    }
 
    public Footer createFooter() {
        //这里省略创建过程，一般会查询数据库或者用户输入数据
        return new PcFooter();
    }
}
 
public class MPageFactory implements PageFactory {
    public PageInfo createPageInfo() {
        //这里省略创建过程，一般会查询数据库或者用户输入数据
        return new MPageInfo();
    }
 
    public Header createHeader() {
        //这里省略创建过程，一般会查询数据库或者用户输入数据
        return new MHeader();
    }
 
    public Body createBody() {
        //这里省略创建过程，一般会查询数据库或者用户输入数据
        return new MBody();
    }
 
    public Footer createFooter() {
        //这里省略创建过程，一般会查询数据库或者用户输入数据
        return new MFooter();
    }
}

这里具体的工厂实现类PCPageFactory、MPageFactory，需要说明的是它们不是直接返回整个页面对象（PcPage或MPage对象），而是有4个方法分别用于创建页面的4个部分。

具体的页面对象“RichPage对应的实例”

RichPage是页面基类，定义了页面的公共组成部分。PcPage和MPage是RichPage的具体实现类，分别对应pc页面和m页面。首先看下RichPage的实现：

 
/**
 * 完整的页面对象
 * Created by gantianxing on 2017/10/19.
 */
public abstract class RichPage {
 
    //页面基本信息
    private PageInfo pageInfo;
 
    //页面头部
    private Header header;
 
    //页面主题
    private Body body;
 
    //页面底部
    private Footer footer;
 
    //创建页面对象方法，留给具体的子类实现
public abstract void create();
 
//省略getter和setter方法
}

PcPage和MPage的实现，是通过调用不同的工厂对象对应的方法来完成各个部分的创建，最终完成对象整体的创建，这就是“抽象工厂”模式的精髓。如果将来Header部分需要调整，涉及的代码修改只会被控制在很小的范围；如果将来页面类需要新增一个组成部分（比如”顶部通用菜单”），原来已经实现的4个部分不需要做任何修改：

/**
 * pc页面对象
 * Created by gantianxing on 2017/10/19.
 */
public class PcPage extends RichPage {
    //页面生产工厂
    private PageFactory pageFactory;
 
    public PcPage(PageFactory pageFactory) {
        this.pageFactory = pageFactory;
        create();
    }
 
    @Override
    public void create() {
        this.setPageInfo(pageFactory.createPageInfo());
        this.setHeader(pageFactory.createHeader());
        this.setBody(pageFactory.createBody());
        this.setFooter(pageFactory.createFooter());
        System.out.println("m页面整体创建完成");
        System.out.println("            ");
    }
}
 
/**
 * m页面对象
 * Created by gantianxing on 2017/10/19.
 */
public class MPage extends RichPage {
 
    //M页面生产工厂
    private MPageFactory mPageFactory;
 
    public MPage(MPageFactory mPageFactory) {
        this.mPageFactory = mPageFactory;
        create();
    }
 
    @Override
    public void create() {
        this.setPageInfo(mPageFactory.createPageInfo());
        this.setHeader(mPageFactory.createHeader());
        this.setBody(mPageFactory.createBody());
        this.setFooter(mPageFactory.createFooter());
System.out.println("m页面整体创建完成");
        System.out.println("            ");
    }
}

到这里，使用“抽象工厂”模式创建“pc页面”或“m页面”（大对象）的代码实现已经完成。下面进入测试环节。

测试示例

测试代码很简单，分别创建一个pc页面和m页面：

public class Main {
 
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个pc页面开始
        PCPageFactory pcPageFactory = new PCPageFactory();
        RichPage pcPage = new PcPage(pcPageFactory);
        //创建一个pc页面结束
 
 
        //创建一个M页面开始
        MPageFactory mPageFactory = new MPageFactory();
        RichPage mPage = new MPage(mPageFactory);
        //创建一个M页面结束
    }
}

执行main方法，打印结果为：

pc页面基本信息对象创建完成
pc页面头部对象创建完成
pc页面主体对象创建完成
pc页面底部对象创建完成
pc页面整体创建完成
 
m页面基本信息对象创建完成
M页面头部对象创建完成
M页面主体对象创建完成
M页面底部对象创建完成
m页面整体创建完成

小结

抽象工厂模式，可以用于封装一系列复杂对象的创建过程，每一类对象都对应一个独立的工厂类，客户端使用时不必在意对象创建的具体细节。同时一定程度上满足“开闭原则”，创建新的工厂类无需修改已有代码，添加新的组成部分会修改所有的工厂类（添加新的方法）。

复杂对象创建--抽象工厂模式

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