設(shè)計模式三十六計之抽象工廠模式（Abstract Factory）

設(shè)計模式三十六計之抽象工廠模式（Abstract Factory）

1.設(shè)計意圖

提供一個接口，用于創(chuàng)建相關(guān)或者從屬對象的族佃迄，而不是指定他們的具體類地淀。以下以生產(chǎn)計算機為例給出UML類圖：


UML-類圖

2.演示案例

假設(shè)我們要生產(chǎn)一臺計算機（廣義的）梧疲，一臺計算機有一些共同的物件擦耀。小型計算機（以手機為例）需要有觸控屏、微處理器和小型化的內(nèi)存條榕酒。大型計算機（以PC機為例）需要有顯示屏胚膊、多核處理器和內(nèi)存條故俐。計算機的各個部件存在著相互依賴關(guān)系。

簡而言之

抽象工廠即工廠的工廠紊婉，它將單獨但相關(guān)/依賴的工廠分組在一起而不是指定具體類別的工廠药版。

維基百科：

抽象工廠模式提供了一種方法來封裝一組具有共同主題的單個工廠，而不指定它們的具體類喻犁。

3.代碼示例

以上述的生產(chǎn)計算機為案例槽片，首選我們需要定義一些部件接口并實現(xiàn)這些部件接口

Memory.java

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;

/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:23
 * @modify by :
 * @info:[內(nèi)存接口類]
 * @since:
 */
public interface Memory {

    String getDescription();
}

Screen.java

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;

/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:22
 * @modify by :
 * @info:[屏幕接口類]
 * @since:
 */
public interface Screen {

    String getDescription();
}

Processor.java

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;

/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:24
 * @modify by :
 * @info:[處理器接口類]
 * @since:
 */
public interface Processor {

    String getDescription();
}

PhoneMemory.java

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;

/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:28
 * @modify by :
 * @info:[手機內(nèi)存類]
 * @since:
 */
public class PhoneMemory implements Memory{

    static final String DESCRIPTION = "This is phone memory";

    @Override
    public String getDescription() {
        return DESCRIPTION;
    }
}

PhoneScreen.java

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;
/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:26
 * @modify by :
 * @info:[手機屏幕類]
 * @since:
 */
public class PhoneScreen implements Screen{

    static final String DESCRIPTION = "This is phone screen";

    @Override
    public String getDescription() {
        return DESCRIPTION;
    }
}

PhoneProcessor.java

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;
/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:29
 * @modify by :
 * @info:[手機處理器類]
 * @since:
 */
public class PhoneProcessor implements Processor{

    static final String DESCRIPTION = "This is phone processor";

    @Override
    public String getDescription() {
        return DESCRIPTION;
    }
}

ComputerMomory.java

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;

/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:38
 * @modify by :
 * @info:[電腦內(nèi)存條]
 * @since:
 */
public class ComputerMemory implements Memory{

    static final String DESCRIPTION = "This is computer memory";

    @Override
    public String getDescription() {
        return DESCRIPTION;
    }
}

ComputerScreen.java

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;

/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:36
 * @modify by :
 * @info:[電腦屏幕]
 * @since:
 */
public class ComputerScreen implements Screen{

    static final String DESCRIPTION = "This is computer screen";

    @Override
    public String getDescription() {
        return DESCRIPTION;
    }
}

ComputerProcessor.java

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;
/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:39
 * @modify by :
 * @info:[電腦處理器]
 * @since:
 */
public class ComputerProcessor implements Processor{

    static final String DESCRIPTION = "This is computer processor";

    @Override
    public String getDescription() {
        return DESCRIPTION;
    }
}

然后，我們定義一個抽象的電子產(chǎn)品生產(chǎn)工廠類并創(chuàng)建兩個它的實現(xiàn)類：
ElectronicFactory.java

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;

/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:32
 * @modify by :
 * @info:[電子設(shè)備生產(chǎn)工廠接口類]
 * @since:
 */
public interface ElectronicFactory {
    /**
     * 生產(chǎn)屏幕
     * @return
     */
    Screen produceScreen();

    /**
     * 生產(chǎn)內(nèi)存條
     * @return
     */
    Memory produceMemory();

    /**
     * 生產(chǎn)處理器
     * @return
     */
    Processor produceProcessor();

}

ComputerFactory.java

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;

/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:40
 * @modify by :
 * @info:[電腦生產(chǎn)工廠]
 * @since:
 */
public class ComputerFactory implements ElectronicFactory{

    @Override
    public Screen produceScreen() {
        return new ComputerScreen();
    }

    @Override
    public Memory produceMemory() {
        return new ComputerMemory();
    }

    @Override
    public Processor produceProcessor() {
        return new ComputerProcessor();
    }
}

PhoneFactory.java

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;
/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:35
 * @modify by :
 * @info:[手機生產(chǎn)工廠]
 * @since:
 */
public class PhoneFactory implements ElectronicFactory{


    @Override
    public Screen produceScreen() {
        return new PhoneScreen();
    }

    @Override
    public Memory produceMemory() {
        return new PhoneMemory();
    }

    @Override
    public Processor produceProcessor() {
        return new PhoneProcessor();
    }
}

現(xiàn)在我們已經(jīng)擁有了一個抽象的工廠株汉，它可以讓我們生產(chǎn)相關(guān)的電子產(chǎn)品部件筐乳，即手機工廠可以生產(chǎn)手機屏幕、手機處理器和手機內(nèi)存條乔妈，同樣電腦工廠可以生產(chǎn)電腦顯示器、電腦內(nèi)存條和電腦處理器等氓皱。我們來簡單的測試一下：

public class SimpleTest {

    public static void main(String[] args){
        ElectronicFactory factory = new PhoneFactory();
        Screen screen = factory.produceScreen();
        Memory memory = factory.produceMemory();
        Processor processor = factory.produceProcessor();

        System.out.println(screen.getDescription()+"\n"+memory.getDescription()+"\n"+processor.getDescription());

    }
}

控制臺輸出：


image

現(xiàn)在路召，我們可以為不同的電子產(chǎn)品生產(chǎn)工廠設(shè)計一個工廠，即工廠的工廠波材。本例子中股淡，我們創(chuàng)建一個FacotryMaker類，負(fù)責(zé)返回PhoneFactory或者ComputerFactory,客戶端可以通過FactoryMacker工廠來創(chuàng)建所需的工廠廷区，進而生產(chǎn)不同的電子產(chǎn)品部件（屏幕唯灵、處理器、內(nèi)存條）隙轻。
首先定義一個枚舉類型的類FactoryType,用于給FactoryMacker提供選擇參考：

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;

/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-4:16
 * @modify by :
 * @info:[工廠類型]
 * @since:
 */
public enum FactoryType {
    PHONE,COMPUTER;
}

然后定義一個生產(chǎn)工廠的工廠類FactoryMacker:

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;

/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-4:16
 * @modify by :
 * @info:[工廠創(chuàng)建器：工廠的工廠]
 * @since:
 */
public  class FactoryMacker {

    /**
     * 此工廠方法負(fù)責(zé)創(chuàng)建具體的工廠類
     * @param type
     * @return
     */
    public static ElectronicFactory makeFactory(FactoryType type){
        switch (type){
            case PHONE:
                return new PhoneFactory();
            case COMPUTER:
                return new ComputerFactory();
            default:
                throw new IllegalArgumentException("FactoryType not supported.");
        }
    }
}

最后埠帕，我們定義一個AbstractFactory類來封裝上述的單個工廠類：

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;
/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-4:21
 * @modify by :
 * @since:
 */
public class AbstractFactory {

    private Screen screen;
    private Memory memory;
    private Processor processor;

    public void createFactory(final ElectronicFactory factory){
        setScreen(factory.produceScreen());
        setMemory(factory.produceMemory());
        setProcessor(factory.produceProcessor());
    }

    public Screen getScreen() {
        return screen;
    }

    private void setScreen(Screen screen) {
        this.screen = screen;
    }

    public Memory getMemory() {
        return memory;
    }

    private void setMemory(Memory memory) {
        this.memory = memory;
    }

    public Processor getProcessor() {
        return processor;
    }

    private void setProcessor(Processor processor) {
        this.processor = processor;
    }
}

現(xiàn)在，整個抽象工廠模式案例已經(jīng)全部實現(xiàn)玖绿。最后測試一下我們創(chuàng)建的抽象工廠模式案例：

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;

/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-4:27
 * @modify by :
 * @info:[對抽象工廠進行測試]
 * @since:
 */
public class TestAbstractFactory {

    public static void main(String[] args){
        AbstractFactory factory = new AbstractFactory();

        System.out.println("produce phone...");

        factory.createFactory(FactoryMacker.makeFactory(FactoryType.PHONE));
        System.out.println(factory.getScreen().getDescription());
        System.out.println(factory.getMemory().getDescription());
        System.out.println(factory.getProcessor().getDescription());


        System.out.println("produce computer...");

        factory.createFactory(FactoryMacker.makeFactory(FactoryType.COMPUTER));
        System.out.println(factory.getScreen().getDescription());
        System.out.println(factory.getMemory().getDescription());
        System.out.println(factory.getProcessor().getDescription());
    }
}

控制臺輸出：


image

4.適用性

當(dāng)滿足以下場景時適合適用抽象工廠模式

  • 系統(tǒng)應(yīng)該獨立于其產(chǎn)品的創(chuàng)建敛瓷、組成和表示方式
  • 一個系統(tǒng)應(yīng)該配置多個產(chǎn)品系列中的一個
  • 相關(guān)產(chǎn)品對象的系列設(shè)計為一起使用，您需要強制執(zhí)行此約束
  • 您希望提供產(chǎn)品的類庫斑匪，并且只顯示它們的接口呐籽，而不顯示它們的實現(xiàn)
  • 您需要一個運行時值來構(gòu)造一個特定的依賴項
  • 您需要提供一個或多個僅在運行時已知的參數(shù)，然后才能解析依賴項

[原文鏈接：https://www.ramostear.com/articles/abstractfactory_design_pattern.html

最后編輯于 ：
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
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