设计模式 抽象工厂(Abstract Factory Pattern)转载

 抽象工厂模式，比工厂模式具有更高层次的抽象。当要返回一系列相关类中的某一个，而每个类都能根据需要返回不同的对象时，可以使用这种模式。换句话说，抽象工厂是一个工厂对象，他能返回一系列相关类中的一个类。可以用简单工厂决定返回那个类。通常认为，实验式的例子应该引用汽车制造产，我们希望丰田汽车完全使用丰田配件，而福特汽车完全使用福特配件。可以把每个汽车制造厂设想为抽象工厂，配件作为一组相关的类。

花园规划工厂
我们可以考虑一下实际的例子，字应用程序里要用到抽象工厂。假设读者编写一个程序来规划花园，这可能是季生植物型花园、蔬菜型花园、
或者多年植物花园。不管规划哪种类型的花园，都会遇到如下问题：
1.边缘种植什么植物
2.中央种植什么植物
3.阴凉部分种植什么植物
（可能还会有许多类似的问题，我们这里假设以上三种）这里想设计一个基类Garden(花园),用类中的方法回答这些问题。

 1 using System;
 2 using System.Drawing ;
 3 namespace Gardener
 4 {
 5     /// <summary>
 6 /// Summary description for Garden.
 7 /// </summary>
 8     public class Garden {
 9         protected Plant center, shade, border;
10         protected bool showCenter, showShade, showBorder;
11         //select which ones to display
12         public void setCenter() {showCenter = true;}
13         public void setBorder() {showBorder =true;}
14         public void setShade() {showShade =true;}
15         //draw each plant
16         public void draw(Graphics g) {
17             if (showCenter) center.draw (g, 100, 100);
18             if (showShade) shade.draw (g, 10, 50);
19             if (showBorder) border.draw (g, 50, 150);
20         }
21     }
22 }

　　Plant对象设置植物的名字，在draww方法被调用时绘制自己

 1 using System;
 2 using System.Drawing;
 3 
 4 namespace Gardener
 5 {
 6     /// <summary>
 7 /// Summary description for Plant.
 8 /// </summary>
 9     public class Plant     {
10         private string name;
11         private Brush br;
12         private Font font;
13 
14         public Plant(string pname) {
15             name = pname;     //save name
16             font = new Font ("Arial", 12);
17             br = new SolidBrush (Color.Black );
18         }        
19         //-------------
20         public void draw(Graphics g, int x, int y) {
21             g.DrawString (name, font, br, x, y);
22         }
23     }
24 }

　　用设计模式术语来讲，Garden接口就是抽象工厂。它定义了具体类中的方法，并返回一系列相关类中的某个类。这里将中央植物，边缘植物
喜阴植物作为三个相关类。抽象工厂也能返回更具体的花园信息，例如土壤的PH值或灌溉需等。
在实际中，规划每一种类型的花园都要查阅一个详尽的植物信息库，而在这个简单的例子里，没类植物只给出一种。例如，对蔬菜花园，只给出下列几种植物

 1 using System;
 2 
 3 namespace Gardener
 4 {
 5     /// <summary>
 6 /// Summary description for VeggieGarden.
 7 /// </summary>
 8     public class VeggieGarden : Garden     {
 9         public VeggieGarden() {
10             shade = new Plant("Broccoli");
11             border = new Plant ("Peas");
12             center = new Plant ("Corn");
13         }
14     }
15 }

我们用类似的方法创建Garden类的两个子类：PerennialGarden和AnnualGarden。因为每个具体类都实现了父类中的方法，所以都可以看做一个
具体的工厂。现在我们有了一系列的Garden对象，每一个对象都能创建一类Plant对象。在下图中说明了这一点

　　我们很容易就构建出了工厂的驱动程序，他根据用户选的单选按钮返回一个Garden对象，用户界面如下。每一次选择一种新的花园类型时，都要屏幕，将复选框设置为未选中状态。然后选择一个复选框，画出相应的植物类型。

　　由于每种花园（及植物）都要知道如何绘制自己，所以应该有一个draw方法，在屏幕上画出相应的植物名，由于我们用复选框来说明要话的植物类型，所以设置了一个布尔型变量，用它指出要画的每种植物类型，Garden对象包含了三个设置方法，用于指出绘制的每一种类型的植物。

1     public void setCenter() {showCenter = true;}
2     public void setBorder() {showBorder =true;}
3     public void setShade() {showShade =true;}

我们在图片框（pictureBox）里用元表示阴影区域，在图片框中还要给出植物的名字。从PictureBox类派生出一个新类GardenPic，并将画圆和
花园植物名称等信息传递给它，这是完成上述任务最好的方法，因此，不仅需要一耳光GardenMake窗口类中添加一个Paint的方法，还要在该窗口所
包含的PictureBox类中添加该方法。它覆盖了基类Control中的OnPaint事件。

 1     public class GdPic : System.Windows.Forms.PictureBox 
 2     {
 3         /// <summary> 
 4 /// Required designer variable.
 5 /// </summary>
 6         private System.ComponentModel.Container components = null;
 7         private Brush br;
 8         private Garden gden;
 9         private void init () {
10             br = new SolidBrush (Color.LightGray );
11         }
12         public GdPic()     {
13             // This call is required by the Windows.Forms Form Designer.
14             InitializeComponent();
15             init();
16         }
17         public void setGarden(Garden garden) {
18             gden = garden;
19         }
20         protected override void OnPaint ( PaintEventArgs pe ){
21             Graphics g = pe.Graphics;
22             g.FillEllipse (br, 5, 5, 100, 100);
23             if(gden != null)
24                 gden.draw (g);    
25         }

处理单选按钮盒按钮事件，单机三个单选按钮中某一个，就会创建一个该类型的花园，并把它传给图片框，还要清除所有的复选框。

 1         private void opAnnual_CheckedChanged(object sender, EventArgs e) {
 2             setGarden( new AnnualGarden ());
 3         }
 4         //-----
 5         private void opVegetable_CheckedChanged(object sender, EventArgs e) {
 6             setGarden( new VeggieGarden ());
 7         }
 8         //-----
 9         private void opPerennial_CheckedChanged(object sender, EventArgs e) {
10             setGarden( new PerennialGarden ());
11         }        
12         //-----
13         private void setGarden(Garden gd) {
14             garden = gd;            //save current garden
15             gdPic1.setGarden ( gd);    //tell picture bos
16             gdPic1.Refresh ();        //repaint it
17             ckCenter.Checked =false;    //clear all
18             ckBorder.Checked = false;    //check
19             ckShade.Checked = false;    //boxes
20         }

单击一个复选框曲线是相应的植物名，要调用对应的花园方法去设置要显示的名称，然后调用图片框的Refresh方法重画。

 1         private void ckCenter_CheckedChanged(object sender, System.EventArgs e) {
 2             garden.setCenter ();
 3             gdPic1.Refresh ();
 4         }
 5         //-----
 6         private void ckBorder_CheckedChanged(object sender, System.EventArgs e) {
 7             garden.setBorder();
 8             gdPic1.Refresh ();
 9         }
10         //-----
11         private void ckShade_CheckedChanged(object sender, System.EventArgs e) {
12             garden.setShade ();
13             gdPic1.Refresh ();
14         }

抽象工厂效果
抽象工厂的一个主要目的是要能隔离要生成的工具类。这些类的实际类名隐藏在工厂里，在客户端根本不知道。由于类的隔离，可以自由改动或交换这些
生成类系列。此外由于只要生成一类具体的类，系统会避免读者误用不同生成系类中的类。但是添加新的类系列要费一些心思 ，因为读者要定义一些
心的、无二义性的条件使工厂返回新的类系列。尽管抽象工厂生成的所有类都是有相同的基类，但还是无法避免某些子类具有额外的、与其他类不同的方法，
这中问题有两种解决方案:或者在基类中定义所有的方法，或者在是再派生出一个新的基类接口，它包含读者需要的所有方法和所有花园类型的子类。