抽象工廠模式

抽象工廠模式（Abstract Factory Pattern）是圍繞一個超級工廠創建其他工廠。 該超級工廠又稱為其他工廠的工廠。 這種類型的設計模式屬於創建型模式，它提供了一種創建對象的最佳方式。

在抽象工廠模式中，接口是負責創建一個相關對象的工廠，不需要顯式指定它們的類。 每個生成的工廠都能按照工廠模式提供對象。

介紹

意圖：提供一個創建一系列相關或相互依賴對象的接口，而無需指定它們具體的類。

主要解決：主要解決接口選擇的問題。

何時使用：系統的產品有多於一個的產品族，而係統只消費其中某一族的產品。

如何解決：在一個產品族裡面，定義多個產品。

關鍵代碼：在一個工廠裡聚合多個同類產品。

應用實例：工作了，為了參加一些聚會，肯定有兩套或多套衣服吧，比如說有商務裝（成套，一系列具體產品）、時尚裝（成套，一系列具體產品），甚至對於一個家庭來說，可能有商務女裝、商務男裝、時尚女裝、時尚男裝，這些也都是成套的，即一系列具體產品。假設一種情況（現實中是不存在的，要不然，沒法進入共產主義了，但有利於說明抽象工廠模式），在您的家中，某一個衣櫃（具體工廠）只能存放某一種這樣的衣服（成套，一系列具體產品），每次拿這種成套的衣服時也自然要從這個衣櫃中取出了。 用OO 的思想去理解，所有的衣櫃（具體工廠）都是衣櫃類的（抽象工廠）某一個，而每一件成套的衣服又包括具體的上衣（某一具體產品），褲子（某一具體產品），這些具體的上衣其實也都是上衣（抽象產品），具體的褲子也都是褲子（另一個抽象產品）。

優點：當一個產品族中的多個對像被設計成一起工作時，它能保證客戶端始終只使用同一個產品族中的對象。

缺點：產品族擴展非常困難，要增加一個系列的某一產品，既要在抽象的Creator裡加代碼，又要在具體的里面加代碼。

使用場景： 1、QQ換皮膚，一整套一起換。2、生成不同操作系統的程序。

注意事項：產品族難擴展，產品等級易擴展。

實現

我們將創建Shape和Color接口和實現這些接口的實體類。 下一步是創建抽象工廠類AbstractFactory 。 接著定義工廠類ShapeFactory和ColorFactory ，這兩個工廠類都是擴展了AbstractFactory 。 然後創建一個工廠創造器/生成器類FactoryProducer 。

AbstractFactoryPatternDemo，我們的演示類使用FactoryProducer來獲取AbstractFactory對象。 它將向AbstractFactory傳遞形狀信息Shape （CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便獲取它所需對象的類型。 同時它還向AbstractFactory傳遞顏色信息Color （RED / GREEN / BLUE），以便獲取它所需對象的類型。

步驟1

為形狀創建一個接口。

Shape.java

public interface Shape {
   void draw();
}

步驟2

創建實現接口的實體類。

Rectangle.java

public class Rectangle implements Shape {

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
   }
}

Square.java

public class Square implements Shape {

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Square::draw() method.");
   }
}

Circle.java

public class Circle implements Shape {

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
   }
}

步驟3

為顏色創建一個接口。

Color.java

public interface Color {
   void fill();
}

步驟4

創建實現接口的實體類。

Red.java

public class Red implements Color {

   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Red::fill() method.");
   }
}

Green.java

public class Green implements Color {

   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Green::fill() method.");
   }
}

Blue.java

public class Blue implements Color {

   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Blue::fill() method.");
   }
}

步驟5

為Color 和Shape 對象創建抽像類來獲取工廠。

AbstractFactory.java

public abstract class AbstractFactory {
   abstract Color getColor(String color);
   abstract Shape getShape(String shape) ;
}

步驟6

創建擴展了AbstractFactory 的工廠類，基於給定的信息生成實體類的對象。

ShapeFactory.java

public class ShapeFactory extends AbstractFactory {
	
   @Override
   public Shape getShape(String shapeType){
      if(shapeType == null){
         return null;
      }		
      if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){
         return new Circle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){
         return new Rectangle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){
         return new Square();
      }
      return null;
   }
   
   @Override
   Color getColor(String color) {
      return null;
   }
}

ColorFactory.java

public class ColorFactory extends AbstractFactory {
	
   @Override
   public Shape getShape(String shapeType){
      return null;
   }
   
   @Override
   Color getColor(String color) {
      if(color == null){
         return null;
      }		
      if(color.equalsIgnoreCase("RED")){
         return new Red();
      } else if(color.equalsIgnoreCase("GREEN")){
         return new Green();
      } else if(color.equalsIgnoreCase("BLUE")){
         return new Blue();
      }
      return null;
   }
}

步驟7

創建一個工廠創造器/生成器類，通過傳遞形狀或顏色信息來獲取工廠。

FactoryProducer.java

public class FactoryProducer {
   public static AbstractFactory getFactory(String choice){
      if(choice.equalsIgnoreCase("SHAPE")){
         return new ShapeFactory();
      } else if(choice.equalsIgnoreCase("COLOR")){
         return new ColorFactory();
      }
      return null;
   }
}

步驟8

使用FactoryProducer 來獲取AbstractFactory，通過傳遞類型信息來獲取實體類的對象。

AbstractFactoryPatternDemo.java

public class AbstractFactoryPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {

      //獲取形狀工廠AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");

      //獲取形狀為Circle 的對象Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");

      //調用Circle 的draw 方法shape1.draw();

      //獲取形狀為Rectangle 的對象Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");

      //調用Rectangle 的draw 方法shape2.draw();
      
      //獲取形狀為Square 的對象Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");

      //調用Square 的draw 方法shape3.draw();

      //獲取顏色工廠AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");

      //獲取顏色為Red 的對象Color color1 = colorFactory.getColor("RED");

      //調用Red 的fill 方法color1.fill();

      //獲取顏色為Green 的對象Color color2 = colorFactory.getColor("Green");

      //調用Green 的fill 方法color2.fill();

      //獲取顏色為Blue 的對象Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");

      //調用Blue 的fill 方法color3.fill();
   }
}

步驟9

驗證輸出。

Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.
Inside Square::draw() method.
Inside Red::fill() method.
Inside Green::fill() method.
Inside Blue::fill() method.