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什么是抽象工厂模式?
定义
抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern),它围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。它也是一种创建型设计模式,提供了一种创建对象的最佳方式。
特点
在抽象工厂模式中,接口是负责创建一个相关对象的工厂,不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。
抽象工厂模式提供了一种创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定具体实现类。通过使用抽象工厂模式,可以将客户端与具体产品的创建过程解耦,使得客户端可以通过工厂接口来创建一族产品。
抽象工厂模式(java代码示例)
首先定义第一个接口
(饮料:Drinks)
public interface Drinks { void product(); }
实现第一个接口的类
(类:茶、可乐、矿泉水)
public class Tea implements Drinks { @Override public void product(){ System.out.println("饮料——茶"); } }
public class Cola implements Drinks { @Override public void product(){ System.out.println("饮料——可乐"); } }
public class MineralWater implements Drinks { @Override public void product(){ System.out.println("饮料——矿泉水"); } }
定义第二个接口
(食物:Foods)
public interface Foods { void product(); }
实现第二个接口的类
public class Chicken implements Foods { @Override public void product(){ System.out.println("食物——鸡肉"); } }
public class Beaf implements Foods { @Override public void product(){ System.out.println("食物——牛肉"); } }
public class Fish implements Foods { @Override public void product(){ System.out.println("食物——鱼肉"); } }
.......................................
( 相似地,可以继续定义n个接口,然后用类实现这些接口。)
* 创建抽象工厂类
public abstract class AbstractFactory { public abstract Drinks getDrinks(String drinks); public abstract Foods getFoods(String foods); //上边创建了多少被实现的接口,这里就可以创建多少个方法 }
(上边创建了多少被实现的接口,这里就可以创建多少个方法)
创建扩展了 AbstractFactory 的工厂类
(基于给定的信息生成实体类的对象)
饮料工厂
public class DrinksFactory extends AbstractFactory { @Override public Drinks newDrinks(String DrinksType){ if(DrinksType.equals(("茶"))){ return new Tea(); } else if(DrinksType.equals("可乐")){ return new Cola(); } else if(DrinksType.equals("矿泉水")){ return new MineralWater(); }else { System.out.println("暂时没有这种饮料"); return null; } } @Override public Foods newFoods(String FoodsType){ return null; } }
食物工厂
public class FoodsFactory extends AbstractFactory { @Override public Drinks newDrinks(String DrinksType){ return null; } @Override public Foods newFoods(String FoodsType){ if(FoodsType.equals(("鸡肉"))){ return new Chicken(); } else if(FoodsType.equals("鱼肉")){ return new Fish(); } else if(FoodsType.equals("牛肉")){ return new Beaf(); }else { System.out.println("暂时没有这种食物"); return null; } } }
(这里麻烦的是,每一个具体的工厂,没有办法只重载自己所需要的方法,都需要将 AbstractFactory 中所有的方法@Override。否则会报错,这是抽象工厂模式的缺点之一。)
* 创建一个工厂生成器类
(通过传递 “选择” 信息来获取工厂)
public class FactoryProducer { public static AbstractFactory getFactory(String choice){ if(choice.equalsIgnoreCase("食物")){ return new FoodsFactory(); } else if(choice.equalsIgnoreCase("饮料")){ return new DrinksFactory(); }else { System.out.println("暂时没有该工厂"); return null; } } }
测试类:
public class Test { public static void main(String[] args) { AbstractFactory foodsFactory = FactoryProducer.getFactory("食物"); AbstractFactory foodsFactory2 = FactoryProducer.getFactory("饮料"); AbstractFactory foodsFactory3 = FactoryProducer.getFactory("衣服"); Foods foods = foodsFactory.newFoods("鱼肉"); foods.product(); Foods foods2 = foodsFactory.newFoods("鸡肉"); foods2.product(); Foods foods3 = foodsFactory.newFoods("牛肉"); foods3.product(); Foods foods4 = foodsFactory.newFoods("猪肉"); Drinks drinks = foodsFactory2.newDrinks("可乐"); drinks.product(); Drinks drinks2 = foodsFactory2.newDrinks("矿泉水"); drinks.product(); Drinks drinks3 = foodsFactory2.newDrinks("茶"); drinks.product(); Drinks drinks4 = foodsFactory2.newDrinks("啤酒"); } }
运行结果:
抽象工厂模式的优缺点
优点:
客户端独立于具体的实现类:客户端使用抽象工厂来创建产品,而不需要关心具体的实现类。这样可以降低客户端与具体实现类之间的耦合度。
易于切换产品系列:由于客户端只使用抽象工厂来创建产品,所以只需要切换具体的工厂实现类,就可以切换到不同的产品系列。
确保产品组合的一致性:每个具体工厂负责创建一个产品系列,这确保了产品之间的一致性。
支持产品等级结构:抽象工厂模式提供了一种支持产品等级结构的方式,可以很容易地增加新的产品。
缺点:
难以支持新种类的产品:如果需要添加一个新种类的产品,则需要修改抽象工厂接口以及所有的具体工厂实现。 (上述java代码 “ 创建扩展了 AbstractFactory 的工厂类 ” 中@Override)
由于引入了抽象层,增加了系统的抽象性和理解难度。对于不熟悉该模式的开发人员来说,理解工厂方法的作用和应用场景可能会有一些困难。
总结:
抽象工厂模式与工厂模式都使客户端使用抽象工厂来创建产品,而不需要关心具体的实现类。
抽象工厂模式可以很容易的增加某个种类里的新产品,但是增加新种类有些许困难(举例:在“饮料”中增加新饮品“雪碧”很简单,但在“工厂”中增加新的“甜品工厂”难)