Java设计模式之抽象工厂模式
好了，我们继续上一节课（Java设计模式之工厂方法模式），上一节讲到女娲造人，人是造出来了，世界时热闹了，可是低头一看，都是清一色的类型，缺少关爱、仇恨、喜怒哀乐等情绪，人类的生命太平淡了，女娲一想，猛然一拍脑袋，Shit！忘记给人类定义性别了，那怎么办？抹掉重来，然后就把人类重新洗牌，准备重新开始制造人类。
由于先前的工作已经花费了很大的精力做为铺垫，也不想从头开始了，那先说人类（Product产品类）怎么改吧，好，有了，给每个人类都加一个性别，然后再重新制造，这个问题解决了，那八卦炉怎么办？只有一个呀，要么生产出全都是男性，要不都是女性，那不行呀，有了，把已经有了一条生产线——八卦
炉（工厂方法模式中的HumanFactory）拆开，于是女娲就使用了“八卦拷贝术”，把原先的八卦炉一个变两个，并且略加修改，就成了女性八卦炉（只生产女性，一个具体工厂的实现类）和男性八卦炉（只生产男性，又一个具体工厂的实现类），这个过程的类图如下：
先看人类（也就是产品）的类图：
这个类图也比较简单，Java的典型类图，一个接口，几个抽象类，然后是几个实现类，没啥多说的，其中三个抽象类在抽象工厂模式中是叫做产品等级，六个实现类是叫做产品族，这个也比较好理解，实现类嘛是真实的产品，一个叫产品，多了就叫产品族，然后再看工厂类：
其中抽象工厂只实现了一个createHuman()的方法，目的是简化实现类的代码工作量，这个在讲代码的时候会说。这里还使用了Jdk1.5以后的一个特性，Enum类型，其实这个完全可以类的静态变量来实现，完整的类图如下：
然后类图讲解完毕，我们来看程序实现：
package com.cbf4life.abstract_factory;
/**
*
* @Description:
* 定义一个人类的统称，问题出来了，刚刚定义的时候忘记定义性别了
* 这个重要的问题非修改不可，否则这个世界上太多太多的东西不存在了
*/
public interface Human {
// 首先定义什么是人类
// 人会笑，表达愉快
void laugh();
// 人会哭，表达悲伤
void cry();
// 人会说话
void talk();
// 定义性别
void sex();
}人类的接口定义好，然后根据接口创建三个抽象类，也就是三个产品等级，实现laugh()、cry()、talk()三个方法，先看黄种人抽象类：
package com.cbf4life.abstract_factory;
/**
* @Description:
* 为什么要修改成抽象类呢？只是YellowHuman的统称，不需要定义性别
*/
public abstract class YellowHuman implements Human {
@Override
public void laugh() {
System.out.println("黄种人会笑...");
}
@Override
public void cry() {
System.out.println("黄种人会哭...");
}
@Override
public void talk() {
System.out.println("黄种人说话，一般说的都是双字节...");
}
}白种人抽象类：
package com.cbf4life.abstract_factory;
public abstract class WhiteHuman implements Human {
@Override
public void laugh() {
System.out.println("白种人会笑...");
}
@Override
public void cry() {
System.out.println("白种人会哭...");
}
@Override
public void talk() {
System.out.println("白种人说话，一般说的都是单字节...");
}
}黑种人抽象类
package com.cbf4life.abstract_factory;
public abstract class BlackHuman implements Human {
@Override
public void laugh() {
System.out.println("黑种人会笑...");
}
@Override
public void cry() {
System.out.println("黑种人会哭...");
}
@Override
public void talk() {
System.out.println("黑种人说话，一般听不懂...");
}
}三个抽象类都实现完毕了，然后就是些实现类了。其实，你说抽象类放这里有什么意义吗？就是不允许你new出来一个抽象的对象呗，使用非抽象类完全就可以代替，不过既然进了Java这个门就要遵守Java这个规矩，我们看实现类：
女性黄种人的实现类：
package com.cbf4life.abstract_factory;
/**
* @Description: 女性黄种人
*/
public class YellowFemaleHuman extends YellowHuman {
@Override
public void sex() {
System.out.println("该黄种人的性别为女...");
}
}男性黄种人的实现类：
package com.cbf4life.abstract_factory;
/**
* @Description: 男性黄种人
*/
public class YellowMaleHuman extends YellowHuman {
@Override
public void sex() {
System.out.println("该黄种人的性别为男...");
}
}女性白种人的实现类：
package com.cbf4life.abstract_factory;
/**
* @Description: 女性白种人
*/
public class WhiteFemaleHuman extends YellowHuman {
@Override
public void sex() {
System.out.println("该白种人的性别为女...");
}
}男性白种人的实现类：
package com.cbf4life.abstract_factory;
/**
* @Description: 男性白种人
*/
public class WhiteMaleHuman extends YellowHuman {
@Override
public void sex() {
System.out.println("该白种人的性别为男...");
}
}女性黑种人的实现类：
package com.cbf4life.abstract_factory;
/**
* @Description: 女性黑种人
*/
public class BlackFemaleHuman extends YellowHuman {
@Override
public void sex() {
System.out.println("该黑种人的性别为女...");
}
}男性黑种人的实现类：
package com.cbf4life.abstract_factory;
/**
* @Description: 男性黑种人
*/
public class BlackMaleHuman extends YellowHuman {
@Override
public void sex() {
System.out.println("该黑种人的性别为男...");
}
}抽象工厂模式下的产品等级和产品族都已经完成，也就是人类以及产生出的人类是什么样子的都已经定义好了，下一步就等着工厂开工创建了，那我们来看工厂类。
在看工厂类之前我们先看那个枚举类型，这个是很有意思的：
package com.cbf4life.abstract_factory;
/**
* @Description:
* 世界上有哪些类型的人，列出来
* java enum类型简单易用，尽量不要使用多态、继承等方法
*/
public enum HumanEnum {
YellowMaleHuman("com.cbf4life.abstract_factory.YellowMaleHuman"),
YellowFemaleHuman("com.cbf4life.abstract_factory.YellowFemaleHuman"),
WhiteMaleHuman("com.cbf4life.abstract_factory.WhiteMaleHuman"),
WhiteFemaleHuman("com.cbf4life.abstract_factory.WhiteFemaleHuman"),
BlackMaleHuman("com.cbf4life.abstract_factory.BlackMaleHuman"),
BlackFemaleHuman("com.cbf4life.abstract_factory.BlackFemaleHuman");
private String value = "";
private HumanEnum(String value){
this.value = value;
}
public String getValue(){
return this.value;
}
}使用Enum有很多好处，Enum类型作为一个参数传递到一个方法中时，在Junit进行单元测试的时候，不用判断输入参数是否为空、长度为0等边界异常条件，如果方法传入的参数不是Enum类型的话，根本就传递不进来，你说定义一个类，定义一堆的静态变量，这也可以呀，这个不和你抬杠，上面的代码我解释一下，构造函数没啥好说的，然后是getValue()方法，就是获得枚举类型中一个元素的值，枚举类型中的元素也是有名称和值的，这个和HashMap有点类似。
然后，我们看我们的工厂类，先看接口：
package com.cbf4life.abstract_factory;
/**
* @Description:
* 这次定一个接口，应该要造不同性别的人，需要不同的生产线
* 那这个八卦炉必须可以制造男人和女人
*/
public interface HumanFactory {
// 制造黄种人
Human createYellowHuman();
// 制造白种人
Human createWhiteHuman();
// 制造黑种人
Human createBlackHuman();
}然后看抽象类：
package com.cbf4life.abstract_factory;
/**
* @Description: 编写一个抽象类，根据enum创建一个人类出来
*/
public abstract class AbstractHumanFactory implements HumanFactory {
// 给定一个性别人种，创建一个人类出来 专业术语是产生产品等级
protected Human createHuman(HumanEnum humanEnum) {
Human human = null;
// 如果传递进来不是一个Enum中具体的一个Element的话，则不处理
if(!humanEnum.getValue().equals("")) {
try {
human = (Human) Class.forName(humanEnum.getValue()).newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
// 因为使用了enum，这个种异常情况不会产生了，除非你的enum有问题
}
}
return human;
}
}看到没，这就是引入enum的好处，createHuman(HumanEnum humanEnum)这个方法定义了输入参数必须是HumanEnum类型，然后直接使用humanEnum.getValue()方法就能获得具体传递进来的值，这个不多说了，大家自己看程序领会，没多大难度，这个抽象类的目的就是减少下边实现类的代码量，我们看实现类：
男性工厂，只创建男性：
package com.cbf4life.abstract_factory;
/**
* @Description: 男性创建工厂
*/
public class MaleHumanFactory extends AbstractHumanFactory {
// 创造男性黄种人
@Override
public Human createYellowHuman() {
return super.createHuman(HumanEnum.YellowMaleHuman);
}
// 创造男性白种人
@Override
public Human createWhiteHuman() {
return super.createHuman(HumanEnum.WhiteMaleHuman);
}
// 创造男性黑种人
@Override
public Human createBlackHuman() {
return super.createHuman(HumanEnum.BlackMaleHuman);
}
}女性工厂，只创建女性：
package com.cbf4life.abstract_factory;
/**
* @Description: 女性创建工厂
*/
public class FemaleHumanFactory extends AbstractHumanFactory {
// 创造女性黄种人
@Override
public Human createYellowHuman() {
return super.createHuman(HumanEnum.YellowFemaleHuman);
}
// 创造女性白种人
@Override
public Human createWhiteHuman() {
return super.createHuman(HumanEnum.WhiteFemaleHuman);
}
// 创造女性黑种人
@Override
public Human createBlackHuman() {
return super.createHuman(HumanEnum.BlackFemaleHuman);
}
}产品定义好了，工厂也定义好了，万事俱备只欠东风，女娲开始造人了：
package com.cbf4life.abstract_factory;
/**
* @Description:
* 女娲建立起了两条生产线，分别是：
* 男性生产线
* 女性生产线
*/
public class NvWa {
public static void main(String[] args) {
// 男性生产线
HumanFactory maleHumanFactory = new MaleHumanFactory();
// 女性生产线
HumanFactory femaleHumanFactory = new FemaleHumanFactory();
// 生产线建立完毕，开始生产人了:
Human maleYellowHuman = maleHumanFactory.createYellowHuman();
Human femaleYellowHuman = femaleHumanFactory.createYellowHuman();
maleYellowHuman.cry();
maleYellowHuman.laugh();
femaleYellowHuman.sex();
/*
* ...
*/
}
}抽象工厂模式讲完了，那我们再思考一些问题：工厂模式有哪些优点？
先说优点，我这人一般先看人优点，非常重要的有点就是，工厂模式符合 OCP原则，也就是开闭原则，怎么说呢，比如就性别的问题，这个世界上还存在双性人，是男也是女的人，那这个就是要在我们的产品族中增加一类产品，同时再增加一个工厂就可以解决这个问题，不需要我再来实现了吧，很简单的大家自己画下类图，然后实现下。
那还有没有其他好处呢？抽象工厂模式，还有一个非常大的有点，高内聚，低耦合，在一个较大的项目组，产品是由一批人定义开发的，但是提供其他成员访问的时候，只有工厂方法和产品的接口，也就是说只需要提供 Product Interface 和 Create Factory 就可以产生自己需要的对象和方法，Java 的高内聚低耦合的特性表现的一览无遗，哈哈。
本文原书：
《您的设计模式》 作者：CBF4LIFE