[设计模式]工厂模式——抽象工厂

简介

根据《head first 设计模式》所述，工厂模式共有三种：静态工厂方法、工厂方法、抽象工厂。本文介绍抽象工厂。

1、定义：提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要指定具体类。

2、满足的OO原则——依赖倒置原则：要依赖抽象，不要依赖具体类。

3、模式结构：工厂类（抽象工厂和具体工厂）和产品类（抽象产品和具体产品）

4、具体实现（完整代码）：

同样是做披萨系统，工厂方法是以披萨店为抽象进行设计，这样一个地区的披萨风味可以作为一个具体创建者类来实现，我们可以随意增加一个披萨风味，但是这样的话，可扩展性还是不够，因为如果新出现的一个披萨风味用了不同的原料的话，我们依然需要更改抽象产品类(Pizza类)以及具体产品类进行扩充。而抽象工厂则是以原料抽象出来作为工厂进行设计，这样我们需要创建原料类（抽象工厂类），再选择不同的原料进行生产披萨即可，如果原料有所增加或者减少的话，我们只要更改原料类即可，同时这样的更改不会影响到其他的类。（而工厂方法中，如果减少原料的话，可能要更改一批涉及此原料的具体产品类，这是一个比较大的改动）

• 抽象工厂类：定义了一个接口，所有的具体工厂都必须实现此接口，所有的具体工厂都必须实现此接口，这个接口包含一组方法用来生产产品。

public interface PizzaIngredientFactory{
    public Dough createDough();
    public Sauce createSauce();
    public Cheese createCheese();
    public Veggies[] createVeggies();
    public Pepperoni createPepperoni();
    public Clams createClam();
}

• 具体工厂类：实现不同的产品家族，要创建一个产品，客户只要使用其中的一个工厂而完全不需实例化任何产品对象。

//制作芝加哥披萨的原料工厂
public class ChicagoPizzaIngredientFactory implements PizzaIngredientFactory{
    //面团
    public Dough createDough(){
        return new ThickCrustDough();
    }
    //酱料
    public Sauce createSauce(){
        return new PlumTomatoSauce();
    }
    //芝士
    public Cheese createCheese(){
        return new MozzarellaCheese();
    }
    //蔬菜
    public Veggies[] createVeggies(){
        Veggies veggies[] = {new Spinach(),new BlackOlives(),new EggPlant()};
        return veggies;
    }
    //意式腊肠
    public Pepperoni createPepperoni(){
        return new SlicedPepperoni();
    }
    //蛤蜊
    public Clams createClam(){
        return new FrozenClams();
    }
}

//制作纽约披萨的原料工厂
public class NYPizzaIngredientFactory implements PizzaIngredientFactory{
    //面团
    public Dough createDough(){
        return new ThinCrustDough();
    }
    //酱料
    public Sauce createSauce(){
        return new MarinaraSauce();
    }
    //芝士
    public Cheese createCheese(){
        return new ReggianoCheese();
    }
    //蔬菜
    public Veggies[] createVeggies(){
        Veggies veggies[] = {new Garlic(),new Onion(),new Mushroom(),new RedPepper()};
        return veggies;
    }
    //意式腊肠
    public Pepperoni createPepperoni(){
        return new SlicedPepperoni();
    }
    //蛤蜊
    public Clams createClam(){
        return new FreshClams();
    }
}

• 抽象产品类：

//原料：面团
public interface Dough{
    public String toString();
}

//原料：意式腊肠
public interface Pepperoni{
    public String toString();
}

• 具体产品类：

//面团：厚面团
public class ThickCrustDough implements Dough{
    public String toString(){
        return "Thick Crust Dough";
    }
}

//面团：薄面团
public class ThinCrustDough implements Dough{
    public String toString(){
        return "Thin Crust Dough";
    }
}

//意式腊肠：腊肠片
public class SlicedPepperoni implements Pepperoni{
    public String toString(){
        return "Sliced Pepperoni";
    }
}

• 客户端：客户的代码中只需设计抽象工厂，运行时将自动使用实际的工厂。

//纽约风味的披萨饼
public class NYPizzaStore extends PizzaStore{
    protected Pizza createPizza(String item){
        Pizza pizza = null;
        PizzaIngredientFactory ingredientFactory = new NYPizzaIngredientFactory();

        if(item.equals("cheese")){
            pizza = new CheesePizza(ingredientFactory);
            pizza.setName("New York Style Cheese Pizza");
        }else if(item.equals("veggie")){
            pizza = new VeggiePizza(ingredientFactory);
            pizza.setName("New York Style Veggie Pizza");
        }else if(item.equals("clam")){
            pizza = new ClamPizza(ingredientFactory);
            pizza.setName("New York Style Clam Pizza");
        }else if(item.equals("pepperoni")){
            pizza = new PepperoniPizza(ingredientFactory);
            pizza.setName("New York Style Pepperoni Pizza");
        }
        return pizza;
    }
}

//芝加哥风味的披萨饼
public class ChicagoPizzaStore extends PizzaStore{
    protected Pizza createPizza(String item){
        Pizza pizza = null;
        PizzaIngredientFactory ingredientFactory = new ChicagoPizzaIngredientFactory();

        if(item.equals("cheese")){
            pizza = new CheesePizza(ingredientFactory);
            pizza.setName("Chicago Style Cheese Pizza");
        }else if(item.equals("veggie")){
            pizza = new VeggiePizza(ingredientFactory);
            pizza.setName("Chicago Style Veggie Pizza");
        }else if(item.equals("clam")){
            pizza = new ClamPizza(ingredientFactory);
            pizza.setName("Chicago Style Clam Pizza");
        }else if(item.equals("pepperoni")){
            pizza = new PepperoniPizza(ingredientFactory);
            pizza.setName("Chicago Style Pepperoni Pizza");
        }
        return pizza;
    }
}

5、抽象工厂优点：可以把一群相关的产品集合起来

6、抽象工厂缺点：增加新种类的产品比较困难。

7、工厂方法和抽象工厂的区别：

• 工厂方法使用类，而抽象工厂使用对象
• 工厂方法使用继承来创建对象，而抽象工厂通过对象的组合来创建对象。

    注：二者都负责将客户从具体类型中解耦，但方法不同：工厂方法创建对象，需要扩展一个类，并覆盖它的工厂方法；而抽象工厂提供一个用来创建一个产品家族的抽象类型，这个类型的子类定义了产品被产生的方法，要想使用这个工厂，必须先实例化它，然后将它传入一些针对抽象类型所写的代码中。

 

参考资料

[1] head first 设计模式