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Java之抽象工厂模式（Abstract Factory）

智云科技发布于 2023年5月12日评论关闭阅读(75)

1.设计意图

提供一个接口，用于创建相关或者从属对象的族，而不是指定他们的具体类。以下以生产计算机为例给出UML类图：

2.演示案例

假设我们要生产一台计算机（广义的），一台计算机有一些共同的物件。小型计算机（以手机为例）需要有触控屏、微处理器和小型化的内存条。大型计算机（以PC机为例）需要有显示屏、多核处理器和内存条。计算机的各个部件存在着相互依赖关系。

简而言之

维基百科：

抽象工厂模式提供了一种方法来封装一组具有共同主题的单个工厂，而不指定它们的具体类。

3.代码示例

以上述的生产计算机为案例，首选我们需要定义一些部件接口并实现这些部件接口

Memory. java 

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;
/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:23
 * @modify by :
 * @info:[内存接口类]
 * @since:
 */public interface Memory {
 String getDescription();
}

Screen.java 

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;
/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:22
 * @modify by :
 * @info:[屏幕接口类]
 * @since:
 */public interface Screen {
 String getDescription();
}

Processor.java 

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;
/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:24
 * @modify by :
 * @info:[处理器接口类]
 * @since:
 */public interface Processor {
 String getDescription();
}

PhoneMemory.java 

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;
/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:28
 * @modify by :
 * @info:[手机内存类]
 * @since:
 */public class PhoneMemory implements Memory{
 static final String DESCRIPTION = "This is phone memory";
 @ Override 
 public String getDescription() {
 return DESCRIPTION;
 }
}

PhoneScreen.java 

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;
/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:26
 * @modify by :
 * @info:[手机屏幕类]
 * @since:
 */public class PhoneScreen implements Screen{
 static final String DESCRIPTION = "This is phone screen";
 @Override
 public String getDescription() {
 return DESCRIPTION;
 }
}

PhoneProcessor.java 

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;
/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:29
 * @modify by :
 * @info:[手机处理器类]
 * @since:
 */public class PhoneProcessor implements Processor{
 static final String DESCRIPTION = "This is phone processor";
 @Override
 public String getDescription() {
 return DESCRIPTION;
 }
}

ComputerMomory.java 

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;
/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:38
 * @modify by :
 * @info:[电脑内存条]
 * @since:
 */public class ComputerMemory implements Memory{
 static final String DESCRIPTION = "This is computer memory";
 @Override
 public String getDescription() {
 return DESCRIPTION;
 }
}

ComputerScreen.java 

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;
/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:36
 * @modify by :
 * @info:[电脑屏幕]
 * @since:
 */public class ComputerScreen implements Screen{
 static final String DESCRIPTION = "This is computer screen";
 @Override
 public String getDescription() {
 return DESCRIPTION;
 }
}

ComputerProcessor.java 

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;
/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:39
 * @modify by :
 * @info:[电脑处理器]
 * @since:
 */public class ComputerProcessor implements Processor{
 static final String DESCRIPTION = "This is computer processor";
 @Override
 public String getDescription() {
 return DESCRIPTION;
 }
}

然后，我们定义一个抽象的电子产品生产工厂类并创建两个它的实现类：

ElectronicFactory.java 

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;
/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:32
 * @modify by :
 * @info:[电子设备生产工厂接口类]
 * @since:
 */public interface Electronic factory  {
 /**
 * 生产屏幕
 * @return
 */ Screen produceScreen();
 /**
 * 生产内存条
 * @return
 */ Memory produceMemory();
 /**
 * 生产处理器
 * @return
 */ Processor produceProcessor();
}

ComputerFactory.java 

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;
/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:40
 * @modify by :
 * @info:[电脑生产工厂]
 * @since:
 */public class ComputerFactory implements ElectronicFactory{
 @Override
 public Screen produceScreen() {
 return new ComputerScreen();
 }
 @Override
 public Memory produceMemory() {
 return new ComputerMemory();
 }
 @Override
 public Processor produceProcessor() {
 return new ComputerProcessor();
 }
}

PhoneFactory.java 

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;
/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-2:35
 * @modify by :
 * @info:[手机生产工厂]
 * @since:
 */public class PhoneFactory implements ElectronicFactory{
 @Override
 public Screen produceScreen() {
 return new PhoneScreen();
 }
 @Override
 public Memory produceMemory() {
 return new PhoneMemory();
 }
 @Override
 public Processor produceProcessor() {
 return new PhoneProcessor();
 }
}

现在我们已经拥有了一个抽象的工厂，它可以让我们生产相关的电子产品部件，即手机工厂可以生产手机屏幕、手机处理器和手机内存条，同样电脑工厂可以生产电脑显示器、电脑内存条和电脑处理器等。我们来简单的测试一下： 

public class SimpleTest {
 public static void main(String[] args){
 ElectronicFactory factory = new PhoneFactory();
 Screen screen = factory.produceScreen();
 Memory memory = factory.produceMemory();
 Processor processor = factory.produceProcessor();
 System.out.println(screen.getDescription()+"n"+memory.getDescription()+"n"+processor.getDescription());
 }
}

控制台输出：

现在，我们可以为不同的电子产品生产工厂设计一个工厂，即工厂的工厂。本例子中，我们创建一个FacotryMaker类，负责返回PhoneFactory或者ComputerFactory,客户端可以通过FactoryMacker工厂来创建所需的工厂，进而生产不同的电子产品部件（屏幕、处理器、内存条）。

首先定义一个枚举类型的类FactoryType,用于给FactoryMacker提供选择参考： 

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;
/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-4:16
 * @modify by :
 * @info:[工厂类型]
 * @since:
 */public enum FactoryType {
 PHONE,COMPUTER;
}

然后定义一个生产工厂的工厂类FactoryMacker: 

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;
/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-4:16
 * @modify by :
 * @info:[工厂创建器：工厂的工厂]
 * @since:
 */public class FactoryMacker {
 /**
 * 此工厂方法负责创建具体的工厂类
 * @param type
 * @return
 */ public static ElectronicFactory makeFactory(FactoryType type){
 switch (type){
 case PHONE:
 return new PhoneFactory();
 case COMPUTER:
 return new ComputerFactory();
 default:
 throw new IllegalArgumentException("FactoryType not supported.");
 }
 }
}

最后，我们定义一个AbstractFactory类来封装上述的单个工厂类： 

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;
/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-4:21
 * @modify by :
 * @since:
 */public class AbstractFactory {
 private Screen screen;
 private Memory memory;
 private Processor processor;
 public void createFactory(final ElectronicFactory factory){
 setScreen(factory.produceScreen());
 setMemory(factory.produceMemory());
 setProcessor(factory.produceProcessor());
 }
 public Screen getScreen() {
 return screen;
 }
 private void setScreen(Screen screen) {
 this.screen = screen;
 }
 public Memory getMemory() {
 return memory;
 }
 private void setMemory(Memory memory) {
 this.memory = memory;
 }
 public Processor getProcessor() {
 return processor;
 }
 private void setProcessor(Processor processor) {
 this.processor = processor;
 }
}

现在，整个抽象工厂模式案例已经全部实现。最后测试一下我们创建的抽象工厂模式案例： 

package com.ramostear.pattern.abstractfactory;
/**
 * @author ramostear
 * @create-time 2019/1/5 0005-4:27
 * @modify by :
 * @info:[对抽象工厂进行测试]
 * @since:
 */public class TestAbstractFactory {
 public static void main(String[] args){
 AbstractFactory factory = new AbstractFactory();
 System.out.println("produce phone...");
 factory.createFactory(FactoryMacker.makeFactory(FactoryType.PHONE));
 System.out.println(factory.getScreen().getDescription());
 System.out.println(factory.getMemory().getDescription());
 System.out.println(factory.getProcessor().getDescription());
 System.out.println("produce computer...");
 factory.createFactory(FactoryMacker.makeFactory(FactoryType.COMPUTER));
 System.out.println(factory.getScreen().getDescription());
 System.out.println(factory.getMemory().getDescription());
 System.out.println(factory.getProcessor().getDescription());
 }
}

控制台输出：

4.适用性

当满足以下场景时适合适用抽象工厂模式

  • 系统应该独立于其产品的创建、组成和表示方式
  • 一个系统应该配置多个产品系列中的一个
  • 相关产品对象的系列设计为一起使用，您需要强制执行此约束
  • 您希望提供产品的类库，并且只显示它们的接口，而不显示它们的实现
  • 您需要一个运行时值来构造一个特定的依赖项
  • 您需要提供一个或多个仅在运行时已知的参数，然后才能解析依赖项
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文章来源：智云一二三科技

文章标题：Java之抽象工厂模式（Abstract Factory）

文章地址：https://www.zhihuclub.com/177512.shtml

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