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设计模式读书笔记-抽象工厂模式 在工厂方法模式中，我们使用一个工厂创建一个产品，也就是说一个具体的工厂对应一个具体的产品。但是有时候我们需要一个工厂能够提供多个产品对象，而不是单一的对象，这个时候我们就需要使用抽象工厂模式。 在讲解抽象工厂模式之前，我们需要厘清两个概念： 产品等级结构。产品的等级结构也就是产品的继承结构。例如一个为空调的抽象类，它有海尔空调、格力空调、美的空调等一系列的子类，那么这个抽象类空调和他的子类就构成了一个产品等级结构。 产品族。产品族是在抽象工厂模式中的。在抽象工厂模式中，产品族是指由同一个工厂生产的，位于不同产品等级结构中的一组产品。比如，海尔工厂生产海尔空调。海尔冰箱，那么海尔空调则位于空调产品族中。 产品等级结构和产品族结构示意图如下： 一、基本定义 抽象工厂模式提供一个接口，用于创建相关或者依赖对象的家族，而不需要明确指定具体类。 抽象工厂允许客户端使用抽象的接口来创建一组相关的产品，而不需要关系实际产出的具体产品是什么。这样一来，客户就可以从具体的产品中被解耦。 二、模式结构 抽象工厂模式的UML结构图如下： 模式结构说明。 AbstractFactory：抽象工厂。抽象工厂定义了一个接口，所有的具体工厂都必须实现此接口，这个接口包含了一组方法用来生产产品。 ConcreteFactory：具体工厂。具体工厂是用于生产不同产品族。要创建一个产品，客户只需要使用其中一个工厂完全不需要实例化任何产品对象。 AbstractProduct：抽象产品。这是一个产品家族，每一个具体工厂都能够生产一整组产品。 Product：具体产品。 三、模式实现 依然是披萨店。为了要保证每家加盟店都能够生产高质量的披萨，防止使用劣质的原料，我们打算建造一家生产原料的工厂，并将原料运送到各家加盟店。但是加盟店都位于不同的区域，比如纽约、芝加哥。纽约使用一组原料，芝加哥使用另一种原料。在这里我们可以这样理解，这些不同的区域组成了原料家族，每个区域实现了一个完整的原料家族。 首先创建一个原料工厂。该工厂为抽象工厂，负责创建所有的原料。 PizzaIngredientFactory.java1 public interface PizzaIngredientFactory 2 /* 3 * 在接口中，每个原料都有一个对应的方法创建该原料 4 */ 5 public Dough createDough(); 6 7 public Sauce createSauce(); 8 9 public Cheese createCheese();10 11 public Veggies createVeggies();12 13 public Pepperoni createPepperoni();14 15 public Clams createClams();16 原料工厂创建完成之后，需要创建具体的原料工厂。该具体工厂只需要继承PizzaIngredientFactory，然后实现里面的方法即可。 纽约原料工厂：NYPizzaIngredientFactory.java。1 public class NYPizzaIngredientFactory implements PizzaIngredientFactory 2 3 Override 4 public Cheese createCheese() 5 return new ReggianoCheese(); 6 7 8 Override 9 public Clams createClams() 10 return new FreshClams();11 12 13 Override14 public Dough createDough() 15 return new ThinCrustDough();16 17 18 Override19 public Pepperoni createPepperoni() 20 return new SlicedPepperoni();21 22 23 Override24 public Sauce createSauce() 25 return new MarinaraSauce();26 27 28 Override29 public Veggies createVeggies() 30 Veggies veggies = new Garlic(),new Onion(),new Mushroom(),new RefPepper();31 return veggies;32 33 34 重新返回到披萨。在这个披萨类里面，我们需要使用原料，其他方法保持不变，将prepare()方法声明为抽象，在这个方法中，我们需要收集披萨所需要的原料。 Pizza.java 1 public abstract class Pizza 2 /* 3 * 每个披萨都持有一组在准备时会用到的原料 4 */ 5 String name; 6 Dough dough; 7 Sauce sauce; 8 Veggies veggies; 9 Cheese cheese;10 Pepperoni pepperoni;11 Clams clams;12 13 /*14 * prepare()方法声明为抽象方法。在这个方法中，我们需要收集披萨所需要的原料，而这些原料都是来自原料工厂15 */16 abstract void prepare();17 18 void bake()19 System.out.println(Bake for 25 munites at 350);20 21 22 void cut()23 System.out.println(Cutting the pizza into diagonal slices);24 25 26 void box()27 System.out.println(Place pizza in official PizzaStore box);28 29 30 public String getName() 31 return name;32 33 34 public void setName(String name) 35 = name;36 37 38 CheesePizza.java1 public class CheesePizza extends Pizza 2 PizzaIngredientFactory ingredientFactory; 3 4 /* 5 * 要制作披萨必须要有制作披萨的原料，而这些原料是从原料工厂运来的 6 */ 7 public CheesePizza(PizzaIngredientFactory ingredientFactory) 8 this.ingredientFactory = ingredientFactory; 9 prepare();10 11 12 /*13 * 实现prepare方法14 * prepare 方法一步一步地创建芝士比萨，每当需要原料时，就跟工厂要15 */16 void prepare() 17 System.out.println(Prepareing + name);18 dough = ingredientFactory.createDough();19 sauce = ingredientFactory.createSauce();20 cheese = ingredientFactory.createCheese();21 22 23 Pizza的代码利用相关的工厂生产原料。所生产的原料依赖所使用的工厂，Pizza类根本不关心这些原料，它只需要知道如何制作披萨即可。这里，Pizza和区域原料之间被解耦。 ClamPizza.java1 public class ClamPizza extends Pizza 2 3 PizzaIngredientFactory ingredientFactory; 4 5 public ClamPizza(PizzaIngredientFactory ingredientFactory) 6 this.ingredientFactory = ingredientFactory; 7 8 9 Override10 void prepare() 11 System.out.println(Prepare + name);12 dough = ingredientFactory.createDough();13 sauce = ingredientFactory.createSauce();14 cheese = ingredientFactory.createCheese();15 clams = ingredientFactory.createClams(); 16 17 18 做完披萨后，需要关注披萨店了。 在披萨店中，我们依然需要关注原料，当地的披萨店需要和本地的原料工厂关联起来。 PizzaStore.java 1 public abstract class PizzaStore 2 public Pizza orderPizza(String type) 3 Pizza pizza; 4 pizza = createPizza(type); 5 6 pizza.prepare(); 7 pizza.bake(); 8 pizza.cut(); 9 pizza.box();10 11 return pizza;12 13 14 /*15 * 创建pizza的方法交给子类去实现16 */17 abstract Pizza createPizza(String type);18 纽约的披萨店：NYPizzaStore.java1 public class NYPizzaStore extends PizzaStore 2 3 Override 4 Pizza createPizza(String type) 5 Pizza pizza = null; 6 /使用纽约的原料工厂 7 PizzaIngredientFactory ingredientFactory = new NYPizzaIngredientFactory(); 8 if(cheese.equals(type) 9 pizza = new CheesePizza(ingredientFactory);10 pizza.setName(New York Style Cheese Pizza);11 12 else if(veggie.equals(type)13 pizza = new VeggiePizza(ingredientFactory);14 pizza.setName(New York Style Veggie Pizza);15 16 else if(clam.equals(type)17 pizza = new ClamPizza(ingredientFactory);18 pizza.setName(New York Style Clam Pizza);19 20 else if(pepperoni.equals(type)21 pizza = new PepperoniPizza(ingredientFactory);22 pizza.setName(New York Style Pepperoni Pizza);23 24 return pizza;25 26 下图是上面的UML结构图。 其中PizzaIngredientFactory是抽象的披萨原料工厂接口，它定义了如何生产一个相关产品的家族。这个家族包含了所有制作披萨的原料。 NYPizzaIngredientFactory和ChicagoPizzaIngredientFactory是两个具体披萨工厂类，他们负责生产相应的披萨原料。 NYPizzaStore是抽象工厂的客户端。 四、模式优缺点 优点 1、 抽象工厂隔离了具体类的生成，是的客户端不需要知道什么被创建。所有的具体工厂都实现了抽象工厂中定义的公共接口，因此只需要改变具体工厂的实例，就可以在某种程度上改变整个软件系统的行为。 2、 当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能够保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。 缺点 添加新的行为时比较麻烦。如果需要添加一个新产品族对象时，需要更改接口及其下所有子类，这必然会带来很大的麻烦。 五、模式使用场景 1. 一个系统不应当依