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Java的设计模式（4）--抽象工厂模式

IP云
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08/27
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提供一个创建一系列或相互依赖对象的接口，而无须指定他们具体的类。例如某些系统可能需要为用户提供一系列相关对象，但系统不希望用户直接使用new运算符实例化这些对象，而是应当由系统来控制这些对象的创建，否则用户不仅要清楚知道哪些类来创建对象，而且必须要清楚这些对象之间是如何相关的，使得用户代码和这些类型形成耦合，不利维护，一般会包括以下四种角色：

  • 抽象产品（Product）：一个抽象类或接口，负责定义具体产品必须实现的方法；
  • 具体产品（ConcreteProduct）：具体产品是一个类，如果Product是一个抽象类，那么具体产品是它的子类；如果Product是一个接口，那么具体产品是它的接口类；
  • 抽象工厂（AbstractFactory）：一个接口或抽象类，负责定义若干个抽象方法；
  • 具体工厂（ConcreteFactory）：如果抽象工厂是一个抽象类，具体工厂就是它的子类；如果是个接口就是它的实现类。具体工厂重写抽象工厂中的抽象方法，使该方法返回具体的产品实例。

抽象工厂的UML类图如下所示：

抽象工厂模式的优点：

    • 可以为用户创建一系列相关的对象，使用户和创建这些对象的类脱藕。
    • 可以方便的为用户配置一系列对象，用户使用不同的具体工厂就能得到一组相关的对象，同时也能避免用户混用不同系列中的对象。
    • 可以随时增加具体工厂为用户提供一组相关的对象。

抽象工厂模式的应用场景：

    • 系统需要为用户提供多个对象，但不希望用户直接使用new对象，希望用户和创建对象类的解耦
    • 系统需要为用户提供多个相关的对象，以便用户联合使用他们，但又不希望用户来决定这些对象是如何关联的。
    • 系统需要为用户提供一系列对象，但值需要用户知道这些对象有哪些方法可以用，不需要用户知道这些对象的创建过程

下面以服饰工厂生产衣服为例，为用户提供西装和牛仔裤：

1. 抽象产品，裤子和上衣

public abstract class Trousers { public abstract int getWaitstSize();
public abstract int getHeight();
public abstract String getName();
}

public abstract class UpperClothes { public abstract int getChestSize();
public abstract int getHeight();
public abstract String getName();
}

2. 具体产品

public class CowBoyTrouers extends Trousers {
private int waistSize;
private int height;
private String name; public CowBoyTrouers(int waistSize, int height, String name) {
this.waistSize = waistSize;
this.height = height;
this.name = name;
} @Override
public int getWaitstSize() {
return waistSize;
} @Override
public int getHeight() {
return height;
} @Override
public String getName() {
return name;
}}

public class WesternTrouers extends Trousers { private int waistSize;
private int height;
private String name; public WesternTrouers(int waistSize, int height, String name) {
this.waistSize = waistSize;
this.height = height;
this.name = name;
} @Override
public int getWaitstSize() {
return waistSize;
} @Override
public int getHeight() {
return height;
} @Override
public String getName() {
return name;
}
}

public class CowBoyUpperClothes extends UpperClothes { private int chextSize;
private int height;
private String name; public CowBoyUpperClothes(int chextSize, int height, String name) {
super();
this.chextSize = chextSize;
this.height = height;
this.name = name;
} @Override
public int getHeight() {
return height;
} @Override
public String getName() {
return name;
} @Override
public int getChestSize() {
return chextSize;
}
}

public class WesternUpperClothes extends UpperClothes { private int chestSize;
private int height;
private String name; public WesternUpperClothes(int chestSize, int height, String name) {
super();
this.chestSize = chestSize;
this.height = height;
this.name = name;
} @Override
public int getChestSize() {
return chestSize;
} @Override
public int getHeight() {
return height;
} @Override
public String getName() {
return name;
}}

3. 抽象工厂

public abstract class ClotherFactory { public abstract UpperClothes createUpperClothes(int chestSize,int height);
public abstract Trousers createTrousers(int waistSize,int height);
}

4.具体工厂，一个负责生产西装，一个负责制作牛仔

public class BJClotherFactory extends ClotherFactory { @Override
public UpperClothes createUpperClothes(int chestSize, int height) {
return new WesternUpperClothes(chestSize,height,"北京牌西服上衣");
} @Override
public Trousers createTrousers(int waistSize, int height) {
return new WesternTrouers(waistSize, height,"北京牌西服裤子");
}}

public class SHClothesFactory extends ClotherFactory { @Override
public UpperClothes createUpperClothes(int chestSize, int height) {
return new CowBoyUpperClothes(chestSize, height, "上海牌牛仔上衣");
} @Override
public Trousers createTrousers(int waistSize, int height) {
return new CowBoyTrouers(waistSize, height, "上海牌牛仔裤子");
}}

上面这些类就是一个小框架，可以使用这个小框架编写自己的类。应用程序在使用抽象工厂模式时，只和抽象的产品、抽象工厂以及具体工厂打交道，用户只需要了解抽象产品有哪些方法即可，不需要知道有哪些具体产品。下列代码列出了一个应用程序的类。

public class Shop { private UpperClothes cloth;
private Trousers trouser;
public void giveSuit(ClotherFactory factory,int chestSize,int waistSize,int height){
this.cloth = factory.createUpperClothes(chestSize, height);
this.trouser = factory.createTrousers(waistSize, height);
showMess();
}
private void showMess() {
System.out.println("<套装信息>");
System.out.println(cloth.getName()+":");
System.out.print("胸围："+cloth.getChestSize());
System.out.println(" 身高："+cloth.getHeight());
System.out.println(trouser.getName()+":");
System.out.print("腰围："+trouser.getWaitstSize());
System.out.println(" 身高"+trouser.getHeight());
}
}

public class Application { public static void main(String[] args) {
Shop shop = new Shop();
ClotherFactory facory = new BJClotherFactory();
shop.giveSuit(facory, 110, 82, 170);
facory = new SHClothesFactory();
shop.giveSuit(facory, 120, 88, 180);
}
}