Java设计模式之——抽象工厂方法

导语

上一篇文章《Java设计模式之——工厂方法》中对工厂方法进行了一个简单的概述，那么本篇将开始阐述一下抽象工厂方法的概念，以及它在jdk等源码中的使用。

对于抽象工厂而言，它实际上是工厂方法的一个升级版，在有多个业务品种、业务类型时，通过抽象工厂来生产所需要的对象，实际上是一中非常好的解决方式。且工厂方法是为了解决产品等级结构这样一个问题的方法，但是抽象工厂方法解决的是产品族这样一个概念的工厂方法。

一、抽象工厂方法的定义和类型

定义：抽象工厂模式提供一个创建一系列相关或相互依赖的接口，无需指定其他具体的类

类型：创建类型

二、抽象工厂方法的适用场景和优缺点

适用场景：

客户端（应用层）不依赖于产品类实例如何被创建、实现等细节
强调一系列相关的产品对象（属于同一产品族），一起使用创建对象需要大量重复的代码

优点：

具体产品在应用层代码隔离，无需关心创建细节
将一个系列的产品族统一到一起创建

缺点：

规定了所有可能被创建的产品集合，产品族中扩展新的产品困难，需要修改抽象工厂的接口
增加了系统的抽象性和难度

三、抽象工厂方法UML类图和具体代码实现

1.首先创建同一产品族中的两个抽象产品类

video类：

public abstract class Video {
    public abstract void produce();
}

手记类：

public abstract class Notes {
    public abstract void produce();
}

2.定义产品具体的实现类

video的实现类：

// JavaVideo 的实现类
public class JavaVideo extends Video {
    @Override
    public void produce() {
        System.out.println("-----录制Java视频课程-----");
    }
}

// PythonVideo 的实现类
public class PythonVideo extends Video {
    @Override
    public void produce() {
        System.out.println("-----录制Python视频课程-----");
    }
}

手记的实现类：

// JavaNotes 的实现类
public class JavaNotes extends Notes {
    @Override
    public void produce() {
        System.out.println("-----编写Java手记-----");
    }
}

// PythonNotes 的实现类
public class PythonNotes extends Notes {
    @Override
    public void produce() {
        System.out.println("-----编写Python手记-----");
    }
}

3.定义具体产品的工厂类

public class JavaCourseFactory  implements CourseFactory {
    @Override
    public Video getVideo() {
        return new JavaVideo();
    }

    @Override
    public Notes getNotes() {
        return new JavaNotes();
    }
}

public class PythonCourseFactory implements CourseFactory {
    @Override
    public Video getVideo() {
        return new PythonVideo();
    }

    @Override
    public Notes getNotes() {
        return new PythonNotes();
    }
}

4.测试类

public class MainTest {
    public static void main(String[] args) {
        CourseFactory courseFactory = new JavaCourseFactory();
        Video  video = courseFactory.getVideo();
        Notes note = courseFactory.getNotes();
        video.produce();
        note.produce();
    }
}

测试结果：

四、抽象工厂方法在JDK源码中的体现

在学习ORM框架时，大多数人都是接触过mybatis这个框架的，那么对于这个框架中含有抽象工厂方法的使用，相信很多人也是知道的。

在mybatis中有这样的一个接口SqlSessionFactory，接口中定义了很多session相关的方法，每个方法传入的相对应的参数都和其具体实现有关系，代码如下：

public interface SqlSessionFactory {

  SqlSession openSession();

  SqlSession openSession(boolean autoCommit);
  SqlSession openSession(Connection connection);
  SqlSession openSession(TransactionIsolationLevel level);

  SqlSession openSession(ExecutorType execType);
  SqlSession openSession(ExecutorType execType, boolean autoCommit);
  SqlSession openSession(ExecutorType execType, TransactionIsolationLevel level);
  SqlSession openSession(ExecutorType execType, Connection connection);

  Configuration getConfiguration();

}

我们可以查看这个接口的具体实现，有SqlSessionManager和DefaultSqlSessionFactory，这里打开DefaultSqlSessionFactory这个实现类，这个类中的实现代码较长，这里就不贴具体代码了，选一个方法进行简单的阐述，代码如下：

public class DefaultSqlSessionFactory implements SqlSessionFactory {

  private final Configuration configuration;

  public DefaultSqlSessionFactory(Configuration configuration) {
    this.configuration = configuration;
  }

// 具体其他代码省略

  @Override
  public SqlSession openSession(ExecutorType execType, TransactionIsolationLevel level) {
    return openSessionFromDataSource(execType, level, false);
  }


  private SqlSession openSessionFromDataSource(ExecutorType execType, TransactionIsolationLevel level, boolean autoCommit) {
    Transaction tx = null;
    try {
      final Environment environment = configuration.getEnvironment();
      final TransactionFactory transactionFactory = getTransactionFactoryFromEnvironment(environment);
      tx = transactionFactory.newTransaction(environment.getDataSource(), level, autoCommit);
      final Executor executor = configuration.newExecutor(tx, execType);
      return new DefaultSqlSession(configuration, executor, autoCommit);
    } catch (Exception e) {
      closeTransaction(tx); // may have fetched a connection so lets call close()
      throw ExceptionFactory.wrapException("Error opening session.  Cause: " + e, e);
    } finally {
      ErrorContext.instance().reset();
    }
  }

// 其他具体代码省略

}

从上述代码中，可以看到openSession(ExecutorType execType, TransactionIsolationLevel level)这个重载的方法的代码中调用了openSessionFromDataSource(execType, level, false)这个方法，从这个方法的代码中，可以看大具体步骤如下：

首先通过configuration获取环境变量
再通过环境变量作为参数获取事务的工厂
通过环境变量等一些相关参数获取事务
通过事务和execType作为参数来新建一个执行器
最后通过configuration、executor、autoCommit这些相关参数来得到DefaultSqlSession

最后可以看出，虽然方法上所返回的SqlSession这个对象，但实际上所返回的是DefaultSqlSession这个对象。其实在平常的源码阅读中，可以多注意一些框架的设计原理和思想，这学习的进阶有很大的帮助。

elishaz

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