设计模式-抽象工厂模式

       《Spring Boot中使用注解实现简单工厂模式》讲了简单工厂模式，但是简单工厂模式存在一定的问题，如果想要拓展程序，必须对工厂类进行修改，这违背了闭包-开放原则，所以，从设计角度考虑，有一定的问题，如何解决？就用到抽象工厂模式，创建多个工厂类，这样一旦需要增加新的功能，直接增加新的工厂类就可以了，不需要修改之前的代码。

抽象工厂模式的概念

     抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）的定义：为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无须指定它们的具体类。

      抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是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。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

      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。

 

      抽象工厂模式包含如下角色：

• AbstractFactory：抽象工厂；
• ConcreteFactory：具体工厂，如ShapeFactory，ColorFactory；
• AbstractProduct：抽象产品；
• Product：具体产品，如Circle，Red等。

 

实现 

      我们将创建 Shape 和 Color 接口和实现这些接口的实体类。下一步是创建抽象工厂类 AbstractFactory。接着定义具体工厂类 ShapeFactory 和 ColorFactory，这两个工厂类都是扩展了 AbstractFactory。然后创建一个工厂创造器/生成器类 FactoryProducer。

       AbstractFactoryPatternDemo，我们的演示类使用 FactoryProducer 来获取 AbstractFactory 对象。它将向 AbstractFactory 传递形状信息 Shape（CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便获取它所需对象的类型。同时它还向 AbstractFactory 传递颜色信息 Color（RED / GREEN / BLUE），以便获取它所需对象的类型。抽象工厂模式的UML图：

 

步骤 1
为形状创建一个接口。
Shape.java
public interface Shape {
void draw();
}
步骤 2
创建实现接口的实体类。
Rectangle.java
public class Rectangle implements Shape {

@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
}
}
Square.java
public class Square implements Shape {

@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Square::draw() method.");
}
}
Circle.java
public class Circle implements Shape {

@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
}
}
步骤 3
为颜色创建一个接口。
Color.java
public interface Color {
void fill();
}
步骤4
创建实现接口的实体类。
Red.java
public class Red implements Color {

@Override
public void fill() {
System.out.println("Inside Red::fill() method.");
}
}
Green.java
public class Green implements Color {

@Override
public void fill() {
System.out.println("Inside Green::fill() method.");
}
}
Blue.java
public class Blue implements Color {

@Override
public void fill() {
System.out.println("Inside Blue::fill() method.");
}
}
步骤 5
为 Color 和 Shape 对象创建抽象类来获取工厂。
AbstractFactory.java
public abstract class AbstractFactory {
abstract Color getColor(String color);
abstract Shape getShape(String shape) ;
}
步骤 6
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。
ShapeFactory.java
public class ShapeFactory extends AbstractFactory {
@Override
public Shape getShape(String shapeType){
if(shapeType == null){
return null;
}
if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){
return new Circle();
} else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){
return new Rectangle();
} else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){
return new Square();
}
return null;
}
@Override
Color getColor(String color) {
return null;
}
}
ColorFactory.java
public class ColorFactory extends AbstractFactory {
@Override
public Shape getShape(String shapeType){
return null;
}
@Override
Color getColor(String color) {
if(color == null){
return null;
}
if(color.equalsIgnoreCase("RED")){
return new Red();
} else if(color.equalsIgnoreCase("GREEN")){
return new Green();
} else if(color.equalsIgnoreCase("BLUE")){
return new Blue();
}
return null;
}
}
步骤 7
创建一个工厂创造器/生成器类，通过传递形状或颜色信息来获取工厂。
FactoryProducer.java
public class FactoryProducer {
public static AbstractFactory getFactory(String choice){
if(choice.equalsIgnoreCase("SHAPE")){
return new ShapeFactory();
} else if(choice.equalsIgnoreCase("COLOR")){
return new ColorFactory();
}
return null;
}
}
步骤 8
使用 FactoryProducer 来获取 AbstractFactory，通过传递类型信息来获取实体类的对象。
AbstractFactoryPatternDemo.java
public class AbstractFactoryPatternDemo {
public static void main(String[] args) {

//获取形状工厂
AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");

//获取形状为 Circle 的对象
Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");

//调用 Circle 的 draw 方法
shape1.draw();

//获取形状为 Rectangle 的对象
Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");

//调用 Rectangle 的 draw 方法
shape2.draw();


//获取颜色工厂
AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");

//获取颜色为 Red 的对象
Color color1 = colorFactory.getColor("RED");

//调用 Red 的 fill 方法
color1.fill();

}
}
步骤 9
验证输出。
Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.

Inside Red::fill() method.
Inside Green::fill() method.

应用场景　　

　　第一种情况是对于某个产品，调用者清楚地知道应该使用哪个具体工厂服务，实例化该具体工厂，生产出具体的产品来。Java Collection中的iterator() 方法即属于这种情况。

  第二种情况，只是需要一种产品，而不想知道也不需要知道究竟是哪个工厂为生产的，即最终选用哪个具体工厂的决定权在生产者一方，它们根据当前系统的情况来实例化一个具体的工厂返回给使用者，而这个决策过程这对于使用者来说是透明的。

 

Reference

https://yq.aliyun.com/articles/659658?spm=a2c4e.11163080.searchblog.117.91432ec1Cet3zK