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抽象工厂模式(通俗易懂)

2022年06月23日 Linux 我要评论
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࿰

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。

产品族:一个品牌下面的所有产品;例如华为下面的手机,路由器,电脑 称为华为的产品族;

产品等级:多个品牌下面的同种产品;例如华为和小米下面的手 称为一个产品等级;

image20200826105220926.png

以下图为例,有手机和路由器两种产品,有华为和小米两种品牌,两种品牌都可以生产手机和路由器;

  1. 有手机和路由器两种产品,定义两个接口;
  2. 小米和华为都可以生产这两种产品,所以有4个实现类;
  3. 现在需要创建华为和小米的工厂类,先将工厂类进行抽象,里面有创建两个产品的方法,返回的是产品的接口类;
  4. 创建华为和小米的工厂实现类,继承工厂类接口,实现创建各自产品的方法;
  5. 客户端调用时,直接用工厂接口类创建需要的工厂,拿到对应的产品;

在这里插入图片描述

  1. 手机产品接口和路由器产品接口
//手机产品接口
public interface IPhoneProduct {
    //开机
    void start();
    //关机
    void shutdown();
    //打电话
    void callup();
    //发邮件
    void sendSMS();
}

//路由器产品接口
public interface IRouterProduct {
    //开机
    void start();
    //关机
    void shutdown();
    //打开wifi
    void openwifi();
    //设置
    void setting();
}

  1. 华为和小米的产品的4个实现类
//华为手机实现类
public class HuaweiPhone implements IPhoneProduct {

    @Override
    public void start() {
	System.out.println("开启华为手机");
    }

    @Override
    public void shutdown() {
	System.out.println("关闭华为手机");
    }

    @Override
    public void callup() {
	System.out.println("华为手机打电话");
    }

    @Override
    public void sendSMS() {
	System.out.println("华为手机发邮件");
    }
}

//华为路由器实现类
public class HuaweiRouter implements IRouterProduct {

    @Override
    public void start() {
        System.out.println("开启华为路由器");
    }

    @Override
    public void shutdown() {
	System.out.println("关闭华为路由器");
    }

    @Override
        public void openwifi() {
	System.out.println("打开华为wifi");
    }

    @Override
    public void setting() {
	System.out.println("设置华为路由器");
    }
}

//小米手机实现类
public class XiaomiPhone implements IPhoneProduct {

    @Override
    public void start() {
	System.out.println("开启小米手机");
    }

    @Override
    public void shutdown() {
	System.out.println("关闭小米手机");
    }

    @Override
    public void callup() {
	System.out.println("小米手机打电话");
    }

    @Override
    public void sendSMS() {
	System.out.println("小米手机发邮件");
    }
}

//小米路由器实现类
public class XiaomiRouter implements IRouterProduct {

    @Override
    public void start() {
	System.out.println("开启小米路由器");
    }

    @Override
    public void shutdown() {
	System.out.println("关闭小米路由器");
    }

    @Override
    public void openwifi() {
	System.out.println("打开小米wifi");
    }

    @Override
    public void setting() {
	System.out.println("设置小米路由器");
    }
}
  1. 工厂接口类;
//产品工厂接口
public interface IProductFactory {

    //生产手机
    IPhoneProduct phoneProduct();

    //生成路由器
    IRouterProduct routerProduct();
}
  1. 华为和小米工厂实现类,继承工厂接口
//华为工厂实现类
public class HuaweiFactory implements IProductFactory {

    @Override
    public IPhoneProduct phoneProduct() {
	return new HuaweiPhone();
    }

    @Override
    public IRouterProduct routerProduct() {
	return new HuaweiRouter();
    }
}

//小米工厂实现类
public class XiaomiFactory implements IProductFactory {

    @Override
    public IPhoneProduct phoneProduct() {
    	return new XiaomiPhone();
    }

    @Override
    public IRouterProduct routerProduct() {
	return new XiaomiRouter();
    }
}
  1. 客户端,通过 IProductFactory 创建各自的工厂,通过工厂拿到对应的产品
public class Client {
    
    public static void main(String[] args) {
        
	System.out.println("============小米产品============");
	//创建小米工厂
	IProductFactory xiaomiFactory = new XiaomiFactory();

	//生产小米手机
	IPhoneProduct xiaomiPhone = xiaomiFactory.phoneProduct();
	xiaomiPhone.start();
	xiaomiPhone.sendSMS();

	//生产小米路由器
	IRouterProduct xiaomiRouter = xiaomiFactory.routerProduct();
	xiaomiRouter.openwifi();
	xiaomiRouter.setting();

	System.out.println("============华为产品============");
	//创建华为工厂
	IProductFactory huaweiFactory = new HuaweiFactory();

	//生产华为手机
	IPhoneProduct huaweiPhone = huaweiFactory.phoneProduct();
	huaweiPhone.start();
	huaweiPhone.sendSMS();

	//生产华为路由器
	IRouterProduct huaweiRouter = huaweiFactory.routerProduct();
	huaweiRouter.openwifi();
	huaweiRouter.setting();
    }
}

抽象工厂模式的实现就是这样,还记得前面讲的产品族和产品等级的概念吗,如果新增一个产品族或产品等级会怎样?

我们会发现,拓展一个产品族是非常困难的,例如产品族中新增一个笔记本电脑,也就是说华为和小米现在可以生产电脑了,如下图所示(黄色字体为新增一个产品族需要做的事),对顶层的工厂接口类也要修改,这是非常麻烦的;

在这里插入图片描述

如果扩展一个产品等级,例如新增一个手机,也就是说新增一个品牌来生产手机,如下图所示(黄色字体为新增一个产品等级需要做的事),新增一个产品等级不用修改原来的代码,符合OCP原则,这是非常舒服的;

在这里插入图片描述

优点:一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时,它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象(将一个系列的产品统一一起创建);

缺点:

  • 产品族扩展非常困难,要增加一个系列的某一产品,既要修改工厂抽象类里加代码,又修改具体的实现类里面加代码;
  • 增加了系统的抽象性和理解难度;
  • 一系列相关产品对象(属于同一产品族)一起创建时需要大量的重复代码;
  • 提供一个产品类的库,所有的产品以同样的接口出现,从而使得客户端不依赖于具体的实现;
  • 创建对象实例时,不要直接 new一个对象, 而是把创建对象的动作放在一个工厂的方法中;
  • 不要让类继承具体类,而是继承抽象类或者是实现接口;
  • 不要覆盖基类中已经实现的方法;
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