Java 深入理解创建型设计模式之抽象工厂模式
作者：张起灵-小哥
当系统所提供的工厂所需生产的具体产品并不是一个简单的对象，而是多个位于不同产品等级结构中属于不同类型的具体产品时需要使用抽象工厂模式，抽象工厂模式是所有形式的工厂模式中最为抽象和最具一般性的一种形态
1.什么是抽象工厂模式？
- 抽象工厂模式: 定义了一个interface用于创建相关或有依赖关系的对象簇，而无需指明具体的类。
- 抽象工厂模式可以将简单工厂模式和工厂方法模式进行整合。
- 从设计层面看，抽象工厂模式就是对简单工厂模式的改进(或者称为进一步的抽象)。
- 将工厂抽象成两层，AbsFactory(抽象工厂）)和具体实现的工厂子类。程序员可以根据创建对象类型使用对应的工厂子类。这样将单个的简单工厂类变成了工厂簇，更利于代码的维护和扩展。
我们仍然以上一篇文章的案例为主，画出抽象工厂模式下的类图。
2.案例代码
首先仍然是Pizza种类相关的几个类。
package com.szh.factory.abstractfactory.pizza;
/**
* 声明Pizza类为抽象类
*/
public abstract class Pizza {
//Pizza名称
protected String name;
//准备原材料，不同的披萨不一样。因此，我们做成抽象方法，具体的原材料实现交给它的子类去完成
public abstract void prepare();
//烘烤
public void bake() {
System.out.println(name + " baking;");
}
//切割
public void cut() {
System.out.println(name + " cutting;");
}
//打包
public void box() {
System.out.println(name + " boxing;");
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
package com.szh.factory.abstractfactory.pizza;
public class LDPepperPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
setName("伦敦的胡椒pizza");
System.out.println("伦敦的胡椒pizza 准备原材料");
}
}
package com.szh.factory.abstractfactory.pizza;
public class LDCheesePizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
setName("伦敦的奶酪pizza");
System.out.println("伦敦的奶酪pizza 准备原材料");
}
}
package com.szh.factory.abstractfactory.pizza;
public class BJPepperPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
setName("北京的胡椒pizza");
System.out.println("北京的胡椒pizza 准备原材料");
}
}
package com.szh.factory.abstractfactory.pizza;
public class BJCheesePizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
setName("北京的奶酪pizza");
System.out.println("北京的奶酪pizza 准备原材料");
}
}下面是抽象工厂和工厂方法的区别之处。
package com.szh.factory.abstractfactory.order;
import com.szh.factory.abstractfactory.pizza.Pizza;
//一个抽象工厂模式的抽象层(接口)
public interface AbsFactory {
//让下面的工厂子类来具体实现
public Pizza createPizza(String orderType);
}
package com.szh.abstractfactory.order;
import com.szh.abstractfactory.pizza.BJCheesePizza;
import com.szh.abstractfactory.pizza.BJPepperPizza;
import com.szh.abstractfactory.pizza.Pizza;
public class BJFactory implements AbsFactory {
@Override
public Pizza createPizza(String orderType) {
Pizza pizza = null;
if("cheese".equals(orderType)) {
pizza = new BJCheesePizza();
} else if ("pepper".equals(orderType)){
pizza = new BJPepperPizza();
}
return pizza;
}
}
package com.szh.abstractfactory.order;
import com.szh.abstractfactory.pizza.LDCheesePizza;
import com.szh.abstractfactory.pizza.LDPepperPizza;
import com.szh.abstractfactory.pizza.Pizza;
public class LDFactory implements AbsFactory {
@Override
public Pizza createPizza(String orderType) {
Pizza pizza = null;
if ("cheese".equals(orderType)) {
pizza = new LDCheesePizza();
} else if ("pepper".equals(orderType)) {
pizza = new LDPepperPizza();
}
return pizza;
}
}
package com.szh.factory.abstractfactory.order;
import com.szh.factory.abstractfactory.pizza.Pizza;
import java.util.Scanner;
public class OrderPizza {
AbsFactory absFactory;
public OrderPizza(AbsFactory absFactory) {
setFactory(absFactory);
}
private void setFactory(AbsFactory absFactory) {
Pizza pizza = null;
String orderType = ""; // 用户输入
this.absFactory = absFactory;
do {
orderType = getType();
// factory 可能是北京的工厂子类，也可能是伦敦的工厂子类
pizza = absFactory.createPizza(orderType);
if (pizza != null) { // 订购ok
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
} else {
System.out.println("订购失败");
break;
}
} while (true);
}
// 写一个方法，可以获取客户希望订购的披萨种类
private String getType() {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入 pizza 种类: ");
String str = scanner.nextLine();
return str;
}
}最后是测试类。
package com.szh.abstractfactory;
import com.szh.abstractfactory.order.BJFactory;
import com.szh.abstractfactory.order.LDFactory;
import com.szh.abstractfactory.order.OrderPizza;
import java.util.Scanner;
public class MainTest {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String content = scanner.next();
if ("Beijing".equals(content)) {
new OrderPizza(new BJFactory());
} else if ("London".equals(content)) {
new OrderPizza(new LDFactory());
} else {
System.out.println("无法预先匹配Pizza种类....");
scanner.close();
}
}
}
3.工厂方法 + 抽象工厂总结
- 工厂模式的意义：将实例化对象的代码提取出来，放到一个类中统一管理和维护，达到和主项目的依赖关系的解耦。从而提高项目的扩展和维护性。
- 遵循了依赖倒转原则：创建对象实例时，不要直接new类，而是把这个new类的动作放在一个工厂的方法中，并返回。有的书上说，变量不要直接持有具体类的引用。 不要让类继承具体类，而是继承抽象类或者是实现interface(接口)不要覆盖基类中已经实现的方法。
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