设计模式-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：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。

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

注意事项：产品族难扩展，产品等级易扩展。

实现

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 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。

步骤1：为形状创建一个接口

public interface Shape {
   void draw();
}

步骤2：创建实现接口的实体类

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

public class Square implements Shape {

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

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

public interface Color {
   void fill();
}

步骤4：创建实现接口的实体类

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

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

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

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

步骤6：创建扩展AbstractFactory 的工厂类，基于给定的信息生成实体类的对象

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;
   }
}

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/生产器类，通过传递形状或颜色来获取工厂

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对象

public class AbstractFactoryPatternDemo {
    publci static void main(Stirng[] 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
    	shape.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("SQUARE");

        //调用 Square 的 draw 方法
        shape3.draw();
        //获取颜色工厂
        AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");

        //获取颜色为 Red 的对象
        Color color1 = colorFactory.getColor("RED");
        //调用 Red 的 fill 方法
        color1.fill();

        //获取颜色为 Green 的对象
        Color color2 = colorFactory.getColor("Green");
        //调用 Green 的 fill 方法
        color2.fill();

        //获取颜色为 Blue 的对象
        Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");
        //调用 Blue 的 fill 方法
        color3.fill();
    }
}

步骤9：执行程序，输出结果

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