设计模式之抽象工厂模式

一、概述

1、定义

• 为创建一组相关或者是相互依赖的对象提供一个借口，而不需要指定它们的具体类

2、起源

• 起源于以前对不同操作系统的图形化解决方案
  • eg：不同操作系统中的按钮与文本框的实现不同

3、使用场景

• 一个对象族有相同的约束时，可以使用抽象工厂模式
• 有两种产品层级关系时
  • 生产一级产品的工厂
  • 二级产品对不同的一级产品有不同的具体产品

4、UML类图

• （1）AbstractFactory：抽象工厂
  • 声明了一组用于创建一种产品的方法，每一个方法对应一种产品
• （2）ConcreteFactory：具体工厂
  • 实现了在抽象工厂中定义的创建产品的方法
• （3）AbstractFactory：抽象产品
  • 为每种产品声明接口
• （4）ConcreteProduct：具体产品
  • 定义具体工厂生产的具体产品对象，实现抽象产品接口中生命的业务方法

5、优缺点

• 优点：
  • 分离接口与实现，客户端使用抽象工厂来创建需要的对象，使其从具体的产品实现中解耦
• 缺点：
  • 类文件的爆炸性增加
  • 不太容易扩展新的产品类

二、实现

1、抽象工厂：

    public abstract class CarFactory {
        //生产轮胎
        public abstract ITire createTire();
        
        //生产发动机
        public abstract IEngine createEngine();
        
        //生产制动系统
        public abstract IBrake createBrake();
        
    }

2、抽象产品及具体产品：

• 轮胎

      public interface ITire {
          void tire();
      }
      
      public class NormalTire implements ITire {
          @Override
          public void tire() {
              System.out.println("普通轮胎");
          }
      }
      
      public class SUVTire implements ITire {
          @Override
          public void tire() {
              System.out.println("越野轮胎");
          }
      }
  

• 发动机

      public interface IEngine {
          void engine();
      }
      
      public class DomesticEngin implements IEngine {
          @Override
          public void engine() {
              System.out.println("国产发动机");
          }
      }
      
      public class ImportEngine implements IEngine {
          @Override
          public void engine() {
              System.out.println("进口发动机");
          }
      }
  

• 制动系统

      public interface IBrake {
          void brake();
      }
      
      public class NormalTire implements IBrake {
          @Override
          public void brake() {
              System.out.println("普通制动");
          }
      }
      
      public class SeniorBrake implements IBrake {
          @Override
          public void brake() {
              System.out.println("高级制动");
          }
      }
  

3、具体工厂：

• Audi Q3 工厂类

      public class Q3Factory extends CarFactory {
          @Override
          public ITire createTire() {
              return new NormalTire();
          }
          
          @Override
          public IEngine createEngine() {
              return new DomesticEngine();
          }
          
          @Override
          public IBrake createBrake() {
              return new NormalBrake();
          }
      }
  

• Audi Q7 工厂类

      public class Q7Factory extends CarFactory {
          @Override
          public ITire createTire() {
              return new SUVTire();
          }
          
          @Override
          public IEngine createEngine() {
              return new ImportEngine();
          }
          
          @Override
          public IBrake createBrake() {
              return new SeniorBrake();
          }
      }
  

4、客户类：

    public class Client {
        public static void main(String [] args) {
            //构造一个生产Q3的工厂
            CarFactory factoryQ3 = new Q3Factory();
            factoryQ3.createTire().tire();
            factoryQ3.createEngine().engine();
            factoryQ3.createBrake().brake();
            
            //构造一个生产Q7的工厂
            CarFactory factoryQ7 = new Q7Factory();
            factoryQ7.createTire().tire();
            factoryQ7.createEngine().engine();
            factoryQ7.createBrake().brake();
        }
    }

• 输出：

    普通轮胎
    国产发动机
    普通制动
    
    越野轮胎
    进口发动机
    高级制动