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Java设计模式--抽象工厂

沙漠一只雕得儿得儿 发布时间:2016-09-25 09:57:36 ,浏览量:0

例子背景:
随着客户的要求越来越高,宝马车需要不同配置的空调和发动机等配件。于是这个工厂开始生产空调和发动机,用来组装汽车。这时候工厂有两个系列的产品:空调和发动机。宝马320系列配置A型号空调和A型号发动机,宝马230系列配置B型号空调和B型号发动机。
概念:
   抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本,他用来创建一组相关或者相互依赖的对象。比如宝马320系列使用空调型号A和发动机型号A,而宝马230系列使用空调型号B和发动机型号B,那么使用抽象工厂模式,在为320系列生产相关配件时,就无需制定配件的型号,它会自动根据车型生产对应的配件型号A。
针对百度百科上对于抽象工厂模式的简介,结合本例如下:
当每个抽象产品都有多于一个的具体子类的时候(空调有型号A和B两种,发动机也有型号A和B两种),工厂角色怎么知道实例化哪一个子类呢?比如每个抽象产品角色都有两个具体产品(产品空调有两个具体产品空调A和空调B)。抽象工厂模式提供两个具体工厂角色(宝马320系列工厂和宝马230系列工厂),分别对应于这两个具体产品角色,每一个具体工厂角色只负责某一个产品角色的实例化。每一个具体工厂类只负责创建抽象产品的某一个具体子类的实例。

抽象工厂模式代码

 产品类: 

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  1. //发动机以及型号    
  2. public interface Engine {    
  3.   
  4. }    
  5. public class EngineA extends Engine{    
  6.     public EngineA(){    
  7.         System.out.println("制造-->EngineA");    
  8.     }    
  9. }    
  10. public class EngineBextends Engine{    
  11.     public EngineB(){    
  12.         System.out.println("制造-->EngineB");    
  13.     }    
  14. }    
  15.   
  16. //空调以及型号    
  17. public interface Aircondition {    
  18.   
  19. }    
  20. public class AirconditionA extends Aircondition{    
  21.     public AirconditionA(){    
  22.         System.out.println("制造-->AirconditionA");    
  23.     }    
  24. }    
  25. public class AirconditionB extends Aircondition{    
  26.     public AirconditionB(){    
  27.         System.out.println("制造-->AirconditionB");    
  28.     }    
  29. }   

创建工厂类:

[java]  view plain  copy
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  1. //创建工厂的接口    
  2. public interface AbstractFactory {    
  3.     //制造发动机  
  4.     public Engine createEngine();  
  5.     //制造空调   
  6.     public Aircondition createAircondition();   
  7. }    
  8.   
  9.   
  10. //为宝马320系列生产配件    
  11. public class FactoryBMW320 implements AbstractFactory{    
  12.         
  13.     @Override    
  14.     public Engine createEngine() {      
  15.         return new EngineA();    
  16.     }    
  17.     @Override    
  18.     public Aircondition createAircondition() {    
  19.         return new AirconditionA();    
  20.     }    
  21. }    
  22. //宝马523系列  
  23. public class FactoryBMW523 implements AbstractFactory {    
  24.     
  25.      @Override    
  26.     public Engine createEngine() {      
  27.         return new EngineB();    
  28.     }    
  29.     @Override    
  30.     public Aircondition createAircondition() {    
  31.         return new AirconditionB();    
  32.     }    
  33.   
  34.   
  35. }   

客户:

[java]  view plain  copy
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  1. public class Customer {    
  2.     public static void main(String[] args){    
  3.         //生产宝马320系列配件  
  4.         FactoryBMW320 factoryBMW320 = new FactoryBMW320();    
  5.         factoryBMW320.createEngine();  
  6.         factoryBMW320.createAircondition();  
  7.             
  8.         //生产宝马523系列配件    
  9.         FactoryBMW523 factoryBMW523 = new FactoryBMW523();    
  10.         factoryBMW320.createEngine();  
  11.         factoryBMW320.createAircondition();  
  12.     }    
  13. }  
关于抽象工厂模式与工厂方法模式的区别,这里就不说了,感觉多看几遍例子就能理解,还有很多提到的产品族、等级结构等概念,说了反而更难理解。

抽象工厂模式的起源
下面引用一段 抽象工厂模式的起源:
抽象工厂模式的起源或者最早的应用,是用于创建分属于不同操作系统的视窗构建。比如:命令按键(Button)与文字框(Text)都是视窗构建,在UNIX操作系统的视窗环境和Windows操作系统的视窗环境中,这两个构建有不同的本地实现,它们的细节有所不同。
在每一个操作系统中,都有一个视窗构建组成的构建家族。在这里就是Button和Text组成的产品族。而每一个视窗构件都构成自己的等级结构,由一个抽象角色给出抽象的功能描述,而由具体子类给出不同操作系统下的具体实现。
可以发现在上面的产品类图中,有两个产品的等级结构,分别是Button等级结构和Text等级结构。同时有两个产品族,也就是UNIX产品族和Windows产品族。UNIX产品族由UNIX Button和UNIX Text产品构成;而Windows产品族由Windows Button和Windows Text产品构成。
系统对产品对象的创建需求由一个工程的等级结构满足,其中有两个具体工程角色,即UnixFactory和WindowsFactory。UnixFactory对象负责创建Unix产品族中的产品,而WindowsFactory对象负责创建Windows产品族中的产品。这就是抽象工厂模式的应用,抽象工厂模式的解决方案如下图:
显然,一个系统只能够在某一个操作系统的视窗环境下运行,而不能同时在不同的操作系统上运行。所以,系统实际上只能消费属于同一个产品族的产品。
在现代的应用中,抽象工厂模式的使用范围已经大大扩大了,不再要求系统只能消费某一个产品族了。
总结:
无论是简单工厂模式,工厂方法模式,还是抽象工厂模式,他们都属于工厂模式,在形式和特点上也是极为相似的,他们的最终目的都是为了解耦。在使用时,我们不必去在意这个模式到底工厂方法模式还是抽象工厂模式,因为他们之间的演变常常是令人琢磨不透的。经常你会发现,明明使用的工厂方法模式,当新需求来临,稍加修改,加入了一个新方法后,由于类中的产品构成了不同等级结构中的产品族,它就变成抽象工厂模式了;而对于抽象工厂模式,当减少一个方法使的提供的产品不再构成产品族之后,它就演变成了工厂方法模式。

       所以,在使用工厂模式时,只需要关心降低耦合度的目的是否达到了。

工厂方法与抽象工厂的区别:

首先来看看这两者的定义区别:

工厂模式:定义一个用于创建对象的借口,让子类决定实例化哪一个类

抽象工厂模式:为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口,而且无需指定他们的具体类

       个人觉得这个区别在于产品,如果产品单一,最合适用工厂模式,但是如果有多个业务品种、业务分类时,通过抽象工厂模式产生需要的对象是一种非常好的解决方式。再通俗深化理解下:工厂模式针对的是一个产品等级结构 ,抽象工厂模式针对的是面向多个产品等级结构的。

再来看看工厂方法模式与抽象工厂模式对比:

 

工厂方法模式

抽象工厂模式

针对的是一个产品等级结构针对的是面向多个产品等级结构一个抽象产品类多个抽象产品类可以派生出多个具体产品类每个抽象产品类可以派生出多个具体产品类一个抽象工厂类,可以派生出多个具体工厂类一个抽象工厂类,可以派生出多个具体工厂类每个具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例每个具体工厂类可以创建多个具体产品类的实例

                                  

举个例子说明下:

简单工厂

简单工厂模式的工厂类一般是使用静态方法,通过接收的参数的不同来返回不同的对象实例。

不修改代码的话,是无法扩展的。

工厂方法

工厂方法是针对每一种产品提供一个工厂类。通过不同的工厂实例来创建不同的产品实例。

在同一等级结构中,支持增加任意产品。

抽象工厂

抽象工厂是应对产品族概念的。比如说,每个汽车公司可能要同时生产轿车,货车,客车,那么每一个工厂都要有创建轿车,货车和客车的方法。

应对产品族概念而生,增加新的产品线很容易,但是无法增加新的产品。

小结

★工厂模式中,重要的是工厂类,而不是产品类。产品类可以是多种形式,多层继承或者是单个类都是可以的。但要明确的,工厂模式的接口只会返回一种类型的实例,这是在设计产品类的时候需要注意的,最好是有父类或者共同实现的接口。

★使用工厂模式,返回的实例一定是工厂创建的,而不是从其他对象中获取的。

★工厂模式返回的实例可以不是新创建的,返回由工厂创建好的实例也是可以的。

 

区别

简单工厂 : 用来生产同一等级结构中的任意产品。(对于增加新的产品,无能为力)

工厂方法 :用来生产同一等级结构中的固定产品。(支持增加任意产品)    抽象工厂 :用来生产不同产品族的全部产品。(对于增加新的产品,无能为力;支持增加产品族)  

 

以上三种工厂 方法在等级结构和产品族这两个方向上的支持程度不同。所以要根据情况考虑应该使用哪种方法。

相关博客:

http://www.cnblogs.com/huangzelin/p/4270778.html

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