深入浅出设计模式-抽象工厂模式

在工厂方法模式中具体工厂负责生产具体的产品,每一个具体工厂对应一种具体产品,工厂方法也具有唯一性,一般情况下,一个具体工厂中只有一个工厂方法或者一组重载的工厂方法。我们可以想一下,有时候我们需要一个工厂可以提供多个产品对象,而不是单一的产品对象,即产品族。

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,我们需要介绍两个概念:

  • 产品等级结构:产品的继承结构。
  • 产品族:在抽象工厂模式中,产品族(Dough、Sauce)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。

模式定义

提供一个接口,用于创建相关或依赖对象的家族,而不需要明确指定具体类。

设计原则

遵循的原则:

  • 依赖倒置原则(工厂构建产品的方法均返回产品接口而非具体产品,从而使客户端依赖于产品抽象而非具体)
  • 迪米特法则
  • 里氏替换原则
  • 接口隔离原则
  • 单一职责原则(每个工厂只负责创建自己的具体产品族,没有简单工厂中的逻辑判断)
  • 开闭原则(增加新的产品族,不像简单工厂那样需要修改已有的工厂,而只需增加相应的具体工厂类)

未遵循的原则:

  • 开闭原则(虽然对新增产品族符合开-闭原则,但对新增产品种类不符合开-闭原则)

模式类图

抽象工厂模式创建的是对象家族,也就是很多对象而不是一个对象,并且这些对象是相关的,也就是说必须一起创建出来。而工厂模式只是用于创建一个对象,这和抽象工厂模式有很大不同。

抽象工厂模式用到了工厂模式来创建单一对象,在类图左部,AbstractFactory 中的 CreateProductA 和 CreateProductB 方法都是让子类来实现,这两个方法单独来看就是在创建一个对象,这符合工厂模式的定义。

至于创建对象的家族这一概念是在 Client 体现,Client 要通过 AbstractFactory 同时调用两个方法来创建出两个对象,在这里这两个对象就有很大的相关性,Client 需要同时创建出这两个对象。

从高层次来看,抽象工厂使用了组合,即 Cilent 组合了 AbstractFactory,而工厂模式使用了继承。

抽象工厂模式实例

问题描述:

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。

问题的解决方案类图

首先定义原料接口-酱汁和面团

package com.wpx.abstractfactory;

/**
 * 原料接口-酱汁
 */
public interface Sauce {
    public String sauceType();
}
package com.wpx.abstractfactory;

/**
 * 原料接口-面团
 */
public interface Dough  {
    public String doughType();
}

再定义具体的原料类-李子番茄酱、纯番茄酱、薄壳面团、厚壳面团

package com.wpx.abstractfactory;

/**
 * 具体原料-李子番茄酱
 */
public class PlumTomatoSauce implements Sauce {
    @Override
    public String sauceType() {
        return "李子番茄酱";
    }
}
package com.wpx.abstractfactory;

/**
 * 具体原料-纯番茄酱
 */
public class MarinaraSauce implements Sauce {
    @Override
    public String sauceType() {
        return "纯番茄酱";
    }
}
package com.wpx.abstractfactory;

/**
 * 薄壳面团
 */
public class ThinCrustDough implements Dough {
    @Override
    public String doughType() {
        return "薄壳面团";
    }
}
package com.wpx.abstractfactory;

/**
 * 厚壳面团
 */
public class ThickCrustDough implements Dough {

    @Override
    public String doughType() {
        return "厚壳面团";
    }
}

有了原料,现在我们来定义一个抽象工厂接口-披萨原料工厂

package com.wpx.abstractfactory;

/**
 * 抽象工厂-披萨原料工厂
 */
public interface PizzaIngredientFactory {
    public Dough createDough();
    public Sauce createSauce();
}

紧接着,我们来找两个加盟商(具体工厂),纽约原料工厂和芝加哥原料工厂

package com.wpx.abstractfactory;

/**
 * 具体原料工厂-纽约原料工厂
 */
public class NYPizzaIngredientFactory implements PizzaIngredientFactory{
    @Override
    public Dough createDough() {
        return new ThickCrustDough();
    }

    @Override
    public Sauce createSauce() {
        return new MarinaraSauce();
    }
}
package com.wpx.abstractfactory;

/**
 * 具体原料工厂-芝加哥原料工厂
 */
public class ChicagoPizzaIngredientFactory implements PizzaIngredientFactory{
    @Override
    public Dough createDough() {
        return new ThinCrustDough();
    }

    @Override
    public Sauce createSauce() {
        return new PlumTomatoSauce();
    }
}

现在该有一个披萨店去制作披萨

package com.wpx.abstractfactory;

/**
 * 纽约披萨店
 */
public class NYPizzaStore {
    private PizzaIngredientFactory ingredientFactory;

    public NYPizzaStore() {
        // 纽约店会用到纽约披萨原料工厂,由该原料工厂负责生产使用纽约风味披萨所需的原料
        ingredientFactory = new NYPizzaIngredientFactory();
    }

    public void makePizza() {
        Dough dough = ingredientFactory.createDough();
        Sauce sauce = ingredientFactory.createSauce();
        System.out.println(dough.doughType());
        System.out.println(sauce.sauceType());
    }
}

现在我们去纽约的披萨店整一份披萨尝尝

package com.wpx.abstractfactory;

/**
 * 测试抽象工厂模式
 */
public class NYPizzaStoreDemo {
    public static void main(String[] args) {
        NYPizzaStore nyPizzaStore = new NYPizzaStore();
        nyPizzaStore.makePizza();
    }
}

运行结果

厚壳面团
纯番茄酱

Process finished with exit code 0

JDK中的抽象工厂模式

java.util.Calendar#getInstance()
java.util.Arrays#asList()
java.util.ResourceBundle#getBundle()
java.sql.DriverManager#getConnection()
java.sql.Connection#createStatement()
java.sql.Statement#executeQuery()
java.text.NumberFormat#getInstance()
javax.xml.transform.TransformerFactory#newInstance()

总结

优点

  • 抽象工厂模式隔离了具体类的生产,使得客户并不需要知道什么被创建。
  • 当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时,它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。
  • 增加新的具体工厂和产品族很方便,无须修改已有系统,符合“开闭原则”。

缺点

  • 增加新的产品等级结构很复杂,需要修改抽象工厂和所有的具体工厂类,对“开闭原则”的支持呈现倾斜性。

使用场景

  • 当系统所提供的工厂所需生产的具体产品并不是一个简单的对象,而是多个位于不同产品等级结构中属于不同类型的具体产品时需要使用抽象工厂模式。
  • 系统中有多于一个的产品族,而每次只使用其中某一产品族。
  • 系统提供一个产品类的库,所有的产品以同样的接口出现,从而使客户端不依赖于具体实现。

原文链接:https://group.cnblogs.com/topic/79078.html

原文发布于微信公众号 - java工会(javagonghui)

原文发表时间:2018-04-09

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏Android机动车

设计模式——抽象工厂模式

● 为创建一组相关或依赖的对象提供一个接口,而无需指定他们的具体类型。是工厂方法模式的升级版。

741
来自专栏编程微刊

2018年各大互联网前端面试题二(滴滴打车)

3342
来自专栏Android知识点总结

1.计算机编程通之字节与数据类型

1127
来自专栏趣谈编程

选择排序

面试官: 聊聊选择排序 选择排序是一种简单直观的算法,今天我们聊聊选择排序的思想,代码以及复杂度 排序思想 一天,小一尘和师傅下山去了,在集市中路经一个水果摊,...

3178
来自专栏华章科技

值得收藏的Python小技巧:这17个骚操作你都OK吗?

导读:Python 是一门非常优美的语言,其简洁易用令人不得不感概人生苦短。在本文中,作者 Gautham Santhosh 带我们回顾了 17 个非常有用的 ...

2933
来自专栏CSDN技术头条

关于设计模式的思考

为什么叫设计模式 什么是设计模式 设计模式最初是被 GoF 于1995年提出的。GoF 全称是Gang of Four(四人帮),即 Erich Gamma,R...

3606
来自专栏数据结构与算法

P1049 装箱问题

题目描述 有一个箱子容量为V(正整数,0<=V<=20000),同时有n个物品(0<n<=30,每个物品有一个体积(正整数)。 要求n个物品中,任取若干个装入箱...

2805
来自专栏编程

三撩Python

我不求深刻,只求简单。 --三毛 1、起手 我呢,一个咖啡师,咖啡使我忙碌与充实。 每天端起咖啡,香气弥漫,轻轻一口,就在那一刹那,没有时间,没有空间,没有纷纷...

1779
来自专栏斑斓

从map函数引发的讨论

只要你用心,一个细小问题可以引起对一系列设计原则的思考与回味。软件设计与开发技能就是这样通过不停“反刍”与思索而磨砺出来的。当然,对一些实践案例进行升华,进而抛...

3679
来自专栏老九学堂

零基础学Java第三讲变量

如何掌握了变量这个语法?看看微视频中对应的知识点的讲解。 别走开,下面有干货哦! 1了解什么是变量?变量如何使用? 2会使用常用的数据类型 任何编程语言的语...

2745

扫码关注云+社区