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设计模式(一) 抽象工厂(Abstract Factory)

1.定义

抽象工厂是一种常用的对象创建型设计模式。抽象工厂模式提供了一种方式,可以将一组具有统一主题的单独工厂封装起来,它提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需制定它们具体的类。

2.结构

抽象工厂的结构图如下所示:

技术分享

AbstractFactory : 声明一个创建抽象产品对象的操作接口

ConcreteFactory : 实现创建具体产品对象的操作

AbstractProduct : 为一个类产品对象声明一个接口

ConcreteProduct : 定义一个将被相应的具体工厂创建产品的对象,实现AbstractProduct

Client : 仅使用由AbstractFactory和AbstractProduct类声明的接口

3.适用性

  • 一个系统要独立于它的产品的创建、组合、表示时
  • 一个系统要有多个产品系列中的一个类配置时
  • 当你要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时
  • 当你提供一个产品类库,而只想显示他们的接口而不是实现时


举个例子说明下,我们定义一个Factory接口,它有createMessageMethod和createPayMethod两个方法,分别表示创建通信方式和创建支付方式。然后定义三个实现Factory接口的类:AliFactory, BaiduFactory, TecentFactory, 在三个类中重写createMessageMethod和createPayMedthod,分别返回每家公司对应的通信方式/支付方式的对象。然后建立MessageMeans和PayMethod接口,用于获取通信方式和支付方式,再分别定义三个类实现这两个接口,定义每家公司对应的实现方式信息。下面请看源码:

Factory.java:

interface Factory {
	MessageMeans createMessageMethod();
	PayMethod createPayMethod();
}
AliFactory.java
public class AliFactory implements Factory {

	@Override
	public MessageMeans createMessageMethod() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return new AliMessageMeans();
	}

	@Override
	public PayMethod createPayMethod() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return new AliPayMethod();
	}

}
BaiduFactory.java
public class BaiduFactory implements Factory {

	@Override
	public MessageMeans createMessageMethod() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return new BaiduMessageMeans();
	}

	@Override
	public PayMethod createPayMethod() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return new BaiduPayMethod();
	}

}
TecentFactory.java

public class TecentFactory implements Factory{

	@Override
	public MessageMeans createMessageMethod() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return new TecentMessageMeans();
	}

	@Override
	public PayMethod createPayMethod() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return new TecentPayMethod();
	}

}
MessageMeans.java

public interface MessageMeans {
	void getMessageMeans();
}
AliMessageMeans.java

public class AliMessageMeans implements MessageMeans {

	@Override
	public void getMessageMeans() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("MessageMeans:来往");
	}

}

BaiduMessageMeans.java

public class BaiduMessageMeans implements MessageMeans {
	
	@Override
	public void getMessageMeans() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("MessageMeans:百度Hi");
	}

}
TecentMessageMeans.java

public class TecentMessageMeans implements MessageMeans {

	@Override
	public void getMessageMeans() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("MessageMeans:微信");
	}

}
PayMethod.java

interface PayMethod {
	void getPaymentMethod();
}

AliPayMethod.java

public class AliPayMethod implements PayMethod {

	@Override
	public void getPaymentMethod() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("PaymentMethod:支付宝");
	}

}

BaiduPayMethod.java

public class BaiduPayMethod implements PayMethod {

	@Override
	public void getPaymentMethod() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("PaymentMethod:百度钱包");
	}

}
TecentPayMethod.java

public class TecentPayMethod implements PayMethod {

	@Override
	public void getPaymentMethod() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("PaymentMethod:微信支付");
	}

}

看了这么多源码,是不是有点头晕~~,其实他们的关系也不是很复杂,我们来理一理:技术分享

下面让我们来测试一下功能:

TestFactory

public class TestFactory {
	
	private static void testFactory(Factory factory){
		MessageMeans messageMeans = factory.createMessageMethod();
		PayMethod paymenMethod = factory.createPayMethod();
		messageMeans.getMessageMeans();
		paymenMethod.getPaymentMethod();
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		Factory factory1 = new AliFactory();
		Factory factory2 = new BaiduFactory();
		Factory factory3 = new TecentFactory();
		testFactory(factory1);
		testFactory(factory2);
		testFactory(factory3);
		
	}
}
控制台输出:

MessageMeans:来往
PaymentMethod:支持宝
MessageMeans:百度Hi
PaymentMethod:百度钱包
MessageMeans:微信
PaymentMethod:微信支付
从测试中我们可以看到,ConcreteFactory(AliFactory, BaiduFactory, TecentFactory)负责创建产品的对象,隐藏了产品对象的实现细节,实现了客户与产品的实现的分离。还有一个ConcreteFactory仅在应用中出现一次,即在其初始化的时候,这使得改变一个应用的具体工厂很容易,比如我们这样写

Factory factoryX = new XiaomiFactory();
只要改一行代码就可以更换工厂对象。但是,AbstractFactory难以支持新品种的产品,这是因为AbstractFactory接口确定了可以被创建的产品集合,支持新种类的产品就需要扩展该工厂接口,这将涉及AbstractFactory及其所有子类的改变。


参考文献:

1.设计模式:可复用面向对象软件的基础

2.维基百科:抽象工厂

3.设计模式之六--抽象工厂模式

4.从头学习设计模式(四)--- 抽象工厂模式







设计模式(一) 抽象工厂(Abstract Factory)