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设计模式之抽象工厂模式---abstract factory

时间：2022-03-11 10:04:11

模式的介绍

模式的定义

Provide an interface for creating families of related or dependent objects without specifying their concrete classes.

为创建一组相关的或相互依赖的对象提供一个接口，而无须指定他们的具体类。

类型

创造类

模式的使用场景

抽象工厂模式的使用场景定义非常简单：一个对象族(或一组没有任何关系的对象)都有相同的约束，则可以使用抽象工厂模式。

UML类图

角色介绍

(1)AbstractProduct类：抽象产品类的定义

(2)ConcretePorduct类：具体产品的实现

(3)AbstractFactory类：抽象工厂的定义

(4)ConcreteFactory类：具体工厂的实现

模式的简单实现

定义一个猫的抽象类：

public abstract class ACat {public abstract void color();}

再实现一个黑猫类和白猫类：

public class WhiteCat extends ACat{@Overridepublic void color() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("i am is a white cat");}}

public class BlackCat extends ACat {@Overridepublic void color() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("i am is a black cat");}}

同样，定义一个狗的抽象类：

public abstract class ADog {public abstract void color();}

实现二个颜色的具体狗类(黑狗，白狗)：

public class WhiteDog extends ADog {@Overridepublic void color() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("i am is a white dog");}}

public class BlackDog extends ADog {@Overridepublic void color() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("i am is a black dog");}}

定义一个抽象工厂类，定义二个接口，一个创建cat，一个创建dog:

public abstract class AFactory {/**create cat**/public abstract ACat createCat();/**create dot**/public abstract ADog createDog();}

实现一个white的工厂，负责创建white的dog和cat：

public class WhiteColorFactory extends AFactory{@Overridepublic ACat createCat() {// TODO Auto-generated method stubreturn new WhiteCat();}@Overridepublic ADog createDog() {// TODO Auto-generated method stubreturn new WhiteDog();}}

同样，实现一个black的工厂，负责创建black的dog和cat：

public class BlackColorFactory extends AFactory{@Overridepublic ACat createCat() {// TODO Auto-generated method stubreturn new BlackCat();}@Overridepublic ADog createDog() {// TODO Auto-generated method stubreturn new BlackDog();}}

Client调用：

public class AbstractFactory {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubAFactory whiteColorFactory = new WhiteColorFactory();ACat whiteCat = WhiteColorFactory.createCat();whiteCat.color();ADog whiteDog = whiteColorFactory.createDog();whiteDog.color();AFactory blackColorFactory = new BlackColorFactory();ACat blackCat = BlackColorFactory.createCat();blackCat.color();ADog blackDog = blackColorFactory.createDog();blackDog.color();}}

输出结果：

i am is a white cati am is a white dogi am is a black cati am is a black dog

到此，我们会发现，我们的源码目录下已经有十个类了，实现一个这么简单的功能，我们竟然要用十个类，要是更复杂的产品关系，那会是把人淹死在类的汪洋大海里的节奏啊。那么结论来了，抽象工厂模式会产生许多中间类，导致复杂度增加，这也是此模式的一大缺点。

再来分析此模式，假如，我们要再添加一种颜色（如灰–gray）的cat和dog(也就是要在一个产品中新增一个等级)，我们可以如下修改：

我们再分别新建一个GrayCat和GrayDog类，再新增一个GrayColorFactory类分别创建gray cat和gray dog。需求通过简单的扩展就可以实现。修改后的类图如下：

假如，现在我们在添加一个创建猪(pig)的对象(也就是说要新增一个产品族)，那么，我们会发现，这个修改首先要在AFactory（工厂抽象类）中创建一个createPig抽象方法，然后再对应的把所有的具体的工厂类(BlackColorFactory ,WhiteColorFactory )都要对应的修改。非常明显，这严重违反了开闭原则。我们说抽象类和接口是一个契约，改变契约会导致所有与契约有关系的代码都要修改，那么这段代码叫“有毒代码”。这也是抽象工厂模式的另一个缺点。

也就是说抽象工厂模式横向(新增产品等级)扩展容易，纵向(新增产品族)扩展困难。