设计模式之抽象工程模式
1.定义:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象接口,而无需指定它们的实体类。
2.引申:
每个模式都是针对一定问题的解决方案。抽象工厂模式面对的问题是多产品等级结构的系统设计。
在学习抽象工厂具体实例之前,应该明白两个重要的概念:产品族和产品等级。
产品族:是指位于不同产品等级结构中,功能相关联的产品组成的家族。比如AMD的CPU和ADM芯片的主板,组成一个家族。Intel的CPU和Intel芯片的主板,又组成一个家族。而这两个家族都来自于两个产品等级:CPU,主板。一个等级结构是由相同的结构的产品组成,示意图如下:
理解这个产品结构是理解抽象工厂模式的关键所在,从上图可以看出,抽象工厂模式的每个工厂创造出来的都是一族产品,而不是一个或者一组。组是可以随意组合的!其实工厂方法模式和抽象工厂模式就这点点差别。
2.组成:
抽象工厂:
具体工厂:
抽象产品:
具体产品:
3.UML类图:
我们先看一下抽象工厂模式的UML结构图:
上图是 Abstract Factory 模式结构图,让我们可以进行更加方便的描述:
- AbstractProduct: 抽象产品,它们都有可能有两种不同的实现。
- ConcreteProduct:包括ProductA和ProductB, 对两个抽象产品的具体分类的实现。
- AbstractFactory: 抽象工厂接口,它里面应该包含所有的产品创建的抽象方法。
- ConcreteFactory: 包括ConcreteFactoryA和ConcreteFactoryB,具体的工厂,创建具有特定实现的产品对象。
4:示例:
背景:用一个分别对不同数据库(Oracle 或 SQL Server)中表( User 和 Department )的操作的实例来展示该设计模式。先看下代码的结构图:
3.1 首先定义两个抽象的产品类:IUser.java 和 IDepartment.java。
IUser.java的源码:
- package com.andyidea.patterns.abstractproduct;
- /**
- * 抽象产品角色:User接口
- * @author Andy.Chen
- *
- */
- public interface IUser {
- }
IDepartment.java源码:
- package com.andyidea.patterns.abstractproduct;
- /**
- * 抽象产品角色:Department接口
- * @author Andy.Chen
- *
- */
- public interface IDepartment {
- }
3.2 定义抽象工厂类:IDBFactory.java
- package com.andyidea.patterns.abstractfactory;
- import com.andyidea.patterns.abstractproduct.IDepartment;
- import com.andyidea.patterns.abstractproduct.IUser;
- /**
- * 抽象工厂角色:工厂接口
- * @author Andy.Chen
- *
- */
- public interface IDBFactory {
- public IUser createUser();
- public IDepartment createDepartment();
- }
3.3创建具体产品角色类:OracleOfUser.java;OracleOfDepartment.java;SQLServerOfUser.java;SQLServerOfDepartment.java。分别继承IUser.java和IDepartment.java。
OracleOfUser.java源码:
- package com.andyidea.patterns.concreteproduct;
- import com.andyidea.patterns.abstractproduct.IUser;
- /**
- * 具体产品角色:Oracle中的User
- * @author Andy.Chen
- *
- */
- public class OracleOfUser implements IUser{
- public OracleOfUser(){
- System.out.println("Oracle工厂:在Oracle中操作User表.");
- }
- }
OracleOfDepartment.java源码:
- package com.andyidea.patterns.concreteproduct;
- import com.andyidea.patterns.abstractproduct.IDepartment;
- /**
- * 具体产品角色:Oracle中的Department
- * @author Andy.Chen
- *
- */
- public class OracleOfDepartment implements IDepartment{
- public OracleOfDepartment(){
- System.out.println("Oracle工厂:在Oracle中操作Department表.");
- }
- }
SQLServerOfUser.java源码:
- package com.andyidea.patterns.concreteproduct;
- import com.andyidea.patterns.abstractproduct.IUser;
- /**
- * 具体产品角色:SQL Server中的User
- * @author Andy.Chen
- *
- */
- public class SQLServerOfUser implements IUser{
- public SQLServerOfUser(){
- System.out.println("SQL Server工厂:在SQL Server中操作User表.");
- }
- }
SQLServerOfDepartment.java源码:
- package com.andyidea.patterns.concreteproduct;
- import com.andyidea.patterns.abstractproduct.IDepartment;
- /**
- * 具体产品角色:SQL Server中的Department
- * @author Andy.Chen
- *
- */
- public class SQLServerOfDepartment implements IDepartment{
- public SQLServerOfDepartment(){
- System.out.println("SQL Server工厂:在SQL Server中操作Department表.");
- }
- }
3.4 创建具体工厂类:OracleFactory.java和SQLServerFactory.java。
OracleFactory.java源码:
- package com.andyidea.patterns.concretefactory;
- import com.andyidea.patterns.abstractfactory.IDBFactory;
- import com.andyidea.patterns.abstractproduct.IDepartment;
- import com.andyidea.patterns.abstractproduct.IUser;
- import com.andyidea.patterns.concreteproduct.OracleOfDepartment;
- import com.andyidea.patterns.concreteproduct.OracleOfUser;
- /**
- * 具体工厂角色:Oracle工厂
- * @author Andy.Chen
- *
- */
- public class OracleFactory implements IDBFactory{
- @Override
- public IUser createUser() {
- return new OracleOfUser();
- }
- @Override
- public IDepartment createDepartment() {
- return new OracleOfDepartment();
- }
- }
SQLServerFactory.java源码:
- package com.andyidea.patterns.concretefactory;
- import com.andyidea.patterns.abstractfactory.IDBFactory;
- import com.andyidea.patterns.abstractproduct.IDepartment;
- import com.andyidea.patterns.abstractproduct.IUser;
- import com.andyidea.patterns.concreteproduct.SQLServerOfDepartment;
- import com.andyidea.patterns.concreteproduct.SQLServerOfUser;
- /**
- * 具体工厂角色:SQL Server工厂
- * @author Andy.Chen
- *
- */
- public class SQLServerFactory implements IDBFactory{
- @Override
- public IUser createUser() {
- return new SQLServerOfUser();
- }
- @Override
- public IDepartment createDepartment() {
- return new SQLServerOfDepartment();
- }
- }
3.5 客户端测试类:AbstractFactoryClient.java
- package com.andyidea.patterns.client;
- import com.andyidea.patterns.abstractproduct.IDepartment;
- import com.andyidea.patterns.abstractproduct.IUser;
- import com.andyidea.patterns.concretefactory.OracleFactory;
- import com.andyidea.patterns.concretefactory.SQLServerFactory;
- /**
- * 抽象工厂测试类
- * @author Andy.Chen
- *
- */
- public class AbstractFactoryClient {
- public static void main(String[] args) {
- System.out.println("Welcome to Andy.Chen Blog!" +"\n"
- +"Abstract Factory Patterns." +"\n"
- +"-------------------------------");
- IUser oracleUser,sqlUser;
- IDepartment oracleDept,sqlDept;
- OracleFactory of = new OracleFactory();
- SQLServerFactory sf = new SQLServerFactory();
- oracleUser = of.createUser();
- oracleDept = of.createDepartment();
- sqlUser = sf.createUser();
- sqlDept = sf.createDepartment();
- }
- }
【4】程序运行结果:
- Welcome to Andy.Chen Blog!
- Abstract Factory Patterns.
- -------------------------------
- Oracle工厂:在Oracle中操作User表.
- Oracle工厂:在Oracle中操作Department表.
- SQL Server工厂:在SQL Server中操作User表.
- SQL Server工厂:在SQL Server中操作Department表.
5.应用总结:
抽象工厂模式优点:
第一,易于交换产品系列,由于具体工厂类,例如IDBFactory factory = new OracleFactory(),在一个应用中只需要在初始化的时候出现一次,这就使得改变一个应用的具体工厂变得非常容易,它之需要改变具体工厂即可使用不同的产品配置。
第二,它让具体的创建实例与客户端分离,客户端是通过它们的抽象接口操纵实例,产品的具体类名也被具体工厂的实现分离,不会出现在客户端代码中。
6.扩展:
+反射+配置文件进一步满足OO的五大原则