抽象工厂模式
抽象工厂模式是一个稍微复杂的创建型模式。
抽象工厂模式是工厂模式的进阶版,提供更高层次的抽象,在创建产品时避免直接依赖具体的类。有点类似于多个供应商负责提供一系列类型的产品。
抽象工厂模式实现的关键点是定义工厂接口和产品接口,但如何实现工厂与产品本身留给具体的子类实现,客户端只和抽象工厂与抽象产品打交道。
抽象工厂模式通常基于一组工厂方法。
产品与客户端,我在 工厂方法模式 中提到过,再提提咯。返回的对象通常被称作 “产品”。调用方法的一端,通常被称为客户端。
抽象工厂模式通常包含以下几个角色:
- 抽象工厂:定义了创建一组相关或相互依赖对象的方法。
- 具体工厂:实现了抽象工厂接口,负责实际创建具体的产品对象。每个具体工厂都创建一组相关的产品对象。
- 抽象产品:定义了产品的接口或抽象类。
- 具体产品:实现了抽象产品接口,定义了具体的产品对象。
- 客户端:使用抽象工厂来创建产品对象,而不需要直接依赖具体的产品类。
若我们需开发一个用户界面库,支持不同风格的按钮和文本框,如“Windows风格”和“Mac风格”。
1、定义抽象产品接口:
// 按钮接口
public interface Button {
void render();
}
// 文本框接口
public interface TextBox {
void render();
}
2、实现具体产品类:
// Windows风格按钮
public class WindowsButton implements Button {
@Override
public void render() {
System.out.println("Rendering a Windows Button");
}
}
// Windows风格文本框
public class WindowsTextBox implements TextBox {
@Override
public void render() {
System.out.println("Rendering a Windows TextBox");
}
}
// Mac风格按钮
public class MacButton implements Button {
@Override
public void render() {
System.out.println("Rendering a Mac Button");
}
}
// Mac风格文本框
public class MacTextBox implements TextBox {
@Override
public void render() {
System.out.println("Rendering a Mac TextBox");
}
}
3、定义抽象工厂接口:
// 抽象工厂接口
public interface GUIFactory {
Button createButton();
TextBox createTextBox();
}
4、实现具体工厂类:
// Windows工厂
public class WindowsFactory implements GUIFactory {
@Override
public Button createButton() {
return new WindowsButton();
}
@Override
public TextBox createTextBox() {
return new WindowsTextBox();
}
}
// Mac工厂
public class MacFactory implements GUIFactory {
@Override
public Button createButton() {
return new MacButton();
}
@Override
public TextBox createTextBox() {
return new MacTextBox();
}
}
5、客户端使用抽象工厂:
public class Application {
private Button button;
private TextBox textBox;
public Application(GUIFactory factory) {
this.button = factory.createButton();
this.textBox = factory.createTextBox();
}
public void renderUI() {
button.render();
textBox.render();
}
public static void main(String[] args) {
GUIFactory factory;
// 根据不同的操作系统选择工厂
String os = "Windows"; // 或 "Mac"
if (os.equals("Windows")) {
factory = new WindowsFactory();
} else {
factory = new MacFactory();
}
Application app = new Application(factory);
app.renderUI();
}
}
抽象工厂模式的优缺点。
优点:
- 高层次的封装:抽象工厂模式将产品的创建过程封装起来,使得客户端代码只需依赖抽象工厂,不需要关心具体的产品实现细节。
- 开闭原则: 向应用程序中引入新产品变体时, 你无需修改客户端代码。
- 可以确保同一工厂生成的产品相互匹配。
缺点:
- 增加系统复杂性:由于引入了多个工厂和产品类,系统的复杂性增加,可能导致代码难以维护。
实际开发中的一些应用,比如数据库访问层,需要支持多种类型的数据库(如MySQL、PostgreSQL、Oracle等);游戏引擎,一个游戏引擎可能需要创建不同类型的游戏对象(如角色、武器、场景等)。
抽象工厂模式虽引入了额外的复杂性,但在需要支持不同产品族的场景下,提供了较好的扩展性和一致性。
可能很多同学有点懵逼。不知道怎么区分工厂方法模式与抽象工厂模式。
工厂方法模式:创建单一类型的对象,每个具体工厂类只负责创建一种产品。
抽象工厂模式:创建一系列相关或相互依赖的对象,每个具体工厂类负责创建一整个产品族。
吾不识青天高,黄地厚,唯见月寒日暖,来煎人寿。-- 烟沙九洲
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