# 抽象工厂模式
抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)是围绕一个超级工厂创建其他工厂。
该超级工厂又称为其他工厂的工厂。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。
在抽象工厂模式中,接口是负责创建一个相关对象的工厂,不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。
## 介绍
**意图**:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类。
**主要解决**:主要解决接口选择的问题。
**何时使用**:系统的产品有多于一个的产品族,而系统只消费其中某一族的产品。
**如何解决**:在一个产品族里面,定义多个产品。
**关键代码**:在一个工厂里聚合多个同类产品。
**应用实例**:
工作了,为了参加一些聚会,肯定有两套或多套衣服吧,比如说有商务装(成套,一系列具体产品)、时尚装(成套,一系列具体产品),甚至对于一个家庭来说,可能有商务女装、商务男装、时尚女装、时尚男装,这些也都是成套的,即一系列具体产品。假设一种情况(现实中是不存在的,要不然,没法进入共产主义了,但有利于说明抽象工厂模式),在您的家中,某一个衣柜(具体工厂)只能存放某一种这样的衣服(成套,一系列具体产品),每次拿这种成套的衣服时也自然要从这个衣柜中取出了。用 OOP 的思想去理解,所有的衣柜(具体工厂)都是衣柜类的(抽象工厂)某一个,而每一件成套的衣服又包括具体的上衣(某一具体产品),裤子(某一具体产品),这些具体的上衣其实也都是上衣(抽象产品),具体的裤子也都是裤子(另一个抽象产品)。
**优点**:
- 1、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。
- 2、可以确信你从工厂得到的产品彼此是兼容的。
- 3、可以避免具体产品和客户端代码之间的紧密耦合。
**缺点**:
产品族扩展非常困难,要增加一个系列的某一产品,既要在抽象的 Creator 里加代码,又要在具体的里面加代码。
**使用场景**:
- 1、QQ 换皮肤,一整套一起换。
- 2、生成不同操作系统的程序。
- 3、程序需要处理不同系列的相关产品,但是您不希望它依赖这些产品的具体实现类时,可以使用抽象工厂。
**注意事项**:
产品族难扩展,产品等级易扩展。
## 实现
我们将创建一个 Shape 接口和实现 Shape 接口的实体类。下一步是定义工厂类 ShapeFactory。
FactoryPatternDemo,我们的演示类使用 ShapeFactory 来获取 Shape 对象。它将向 ShapeFactory 传递信息(CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE),以便获取它所需对象的类型。
![抽象工厂模式](abstractfactory_pattern_uml_diagram.jpg)
### 步骤 1
我们将创建 Shape 和 Color 接口和实现这些接口的实体类。
下一步是创建抽象工厂类 AbstractFactory。
接着定义工厂类 ShapeFactory 和 ColorFactory,这两个工厂类都是扩展了 AbstractFactory。
然后创建一个工厂创造器/生成器类 FactoryProducer。AbstractFactoryPatternDemo,
我们的演示类使用 FactoryProducer 来获取 AbstractFactory 对象。它将向 AbstractFactory 传递形状信息 Shape(CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE),以便获取它所需对象的类型。同时它还向 AbstractFactory 传递颜色信息 Color(RED / GREEN / BLUE),以便获取它所需对象的类型。
```java
public interface Shape {
void draw();
}
```
### 步骤 2
创建实现接口的**矩形**形状的实体类。Rectangle.java
```java
public class Rectangle implements Shape {
@Override
public void draw() {
//画矩形
System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
}
}
```
创建实现接口的**正方形**形状的实体类。Square.java
```java
public class Square implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Square::draw() method.");
}
}
```
创建实现接口的**圆形**形状的实体类。Circle.java
```java
public class Circle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
}
}
```
### 步骤 3
为颜色创建一个接口,并定义一个填充颜色的方法。Color.java
```java
public interface Color {
void fill();
}
```
### 步骤 4
创建实现接口的实体类。
Red实现画红色功能
```java
public class Red implements Color {
@Override
public void fill() {
System.out.println("Inside Red::fill() method.");
}
}
```
Green实现画绿色功能
```java
public class Green implements Color {
@Override
public void fill() {
System.out.println("Inside Green::fill() method.");
}
}
```
Blue实现画蓝色功能
```java
public class Blue implements Color {
@Override
public void fill() {
System.out.println("Inside Blue::fill() method.");
}
}
```
### 步骤 5
为 Color 和 Shape 对象创建抽象类来获取工厂。AbstractFactory.java
```java
public abstract class AbstractFactory {
public abstract Color getColor(String color);
public abstract Shape getShape(String shape) ;
}
```
### 步骤 6
创建扩展了 AbstractFactory 的工厂类,基于给定的信息生成实体类的对象。
形状类工厂ShapeFactory.java
```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
public Color getColor(String color) {
return null;
}
}
```
颜色类工厂ColorFactory.java
```java
public class ColorFactory extends AbstractFactory {
@Override
public Shape getShape(String shapeType){
return null;
}
@Override
public 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;
}
}
```
### 步骤 7
创建一个工厂创造器/生成器类,通过传递形状或颜色信息来获取工厂。FactoryProducer.java
```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;
}
}
```
### 步骤 8
使用 FactoryProducer 来获取 AbstractFactory,通过传递类型信息来获取实体类的对象。AbstractFactoryPatternDemo.java
```java
public class AbstractFactoryPatternDemo {
public static void main(String[] args) {
//获取形状工厂
AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");
//获取形状为 Circle 的对象
Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
//调用 Circle 的 draw 方法
shape1.draw();
//获取形状为 Rectangle 的对象
Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
//调用 Rectangle 的 draw 方法
shape2.draw();
//获取形状为 Square 的对象
Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUA