设计模式专题-04-抽象工厂模式

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设计模式-04-抽象工厂模式

抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)

意图

提供一个创建一系列相关或者相关依赖对象的接口，而不需指定他们具体的类。

主要解决

接口选择。

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。

关键代码

在一个工厂里聚合多个同类产品。

如何解决

在一个产品族里面，定义多个产品。

应用实例

• QQ 换皮肤，一整套一起换。
• 生成不同操作系统的程序。

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。

案例1

暴力摩托游戏，游戏有两种模式。普通模式，开摩托拿AK47；魔法模式，骑扫把拿魔法棒。

类图

代码

pattern04.abstractFactory.demo1

public interface IVehicle {
	void run();
}

public class Broom implements IVehicle {
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("Broom-fly");
	}
}

public class Moto implements IVehicle {
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("Moto-run");
	}
}

public interface IWeapon {
	public void attack();
}

public class AK47 implements IWeapon {
	@Override
	public void attack() {
		System.out.println("AK47-attack");
	}
}

public class MagicStick implements IWeapon {
	@Override
	public void attack() {
		System.out.println("MagicStick-attack");
	}
}

public interface AbstractFactory {
	public IVehicle createVehicle();
	public IWeapon createWeapon();
}

public class DefaultFactory implements AbstractFactory {
	@Override
	public IVehicle createVehicle() {
		return new Moto();
	}

	@Override
	public IWeapon createWeapon() {
		return new AK47();
	}
}

public class MagicFactory implements AbstractFactory {
	@Override
	public IVehicle createVehicle() {
		return new Broom();
	}

	@Override
	public IWeapon createWeapon() {
		return new MagicStick();
	}
}

测试输出

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		AbstractFactory myAbstractFactory = new DefaultFactory();
		myAbstractFactory.createVehicle().run();
		myAbstractFactory.createWeapon().attack();

		AbstractFactory myAbstractFactory2 = new MagicFactory();
		myAbstractFactory2.createVehicle().run();
		myAbstractFactory2.createWeapon().attack();
	}
}

Moto-run
AK47-attack
Broom-fly
MagicStick-attack

案例2

开发一款手机虚拟机（Virtual Device）的软件

• 小米虚拟机（MVD）

• 图标ICON类：show()方法-米粒化
• 协议Protocol类：Communication()-米规则

• IOS虚拟机（IVD）

• 图标ICON类：show()方法-扁平化
• 协议Protocol类：Communication()-IOS规则

未来扩展锤子手机：Smartisan的虚拟机（SVD）

类图

代码

pattern04.abstractFactory.demo2

public interface IICON {
	public void show();
}

public class MiICON implements IICON {
	@Override
	public void show() {
		System.out.println("小米图标");
	}
}

public class FlatICON implements IICON {
	@Override
	public void show() {
		System.out.println("IOS图标");
	}
}

public interface IProtocol {
	public void communication();
}

public class MiRules implements IProtocol {
	@Override
	public void communication() {
		System.out.println("小米通信规则");
	}
}

public class IOSRules implements IProtocol {
	@Override
	public void communication() {
		System.out.println("IOS通信规则");
	}
}

public interface IAbstractFactory {
	public IICON createICON();
	public IProtocol createIProtocol();
}

public class MVDFactory implements IAbstractFactory {
	@Override
	public IICON createICON() {
		return new MiICON();
	}

	@Override
	public IProtocol createIProtocol() {
		return new MiRules();
	}
}

public class IVDFactory implements IAbstractFactory {
	@Override
	public IICON createICON() {
		return new FlatICON();
	}

	@Override
	public IProtocol createIProtocol() {
		return new IOSRules();
	}
}

扩展代码

public class SmarICON implements IICON {
	@Override
	public void show() {
		System.out.println("锤子图标");
	}
}

public class SmarRules implements IProtocol {
	@Override
	public void communication() {
		System.out.println("锤子通信规则");
	}
}

public class SVDFactory implements IAbstractFactory {
	@Override
	public IICON createICON() {
		return new SmarICON();
	}

	@Override
	public IProtocol createIProtocol() {
		return new SmarRules();
	}
}

测试输出

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		IAbstractFactory iAbstractFactory1 = new MVDFactory();
		iAbstractFactory1.createICON().show();
		iAbstractFactory1.createIProtocol().communication();

		IAbstractFactory iAbstractFactory2 = new IVDFactory();
		iAbstractFactory2.createICON().show();
		iAbstractFactory2.createIProtocol().communication();

		IAbstractFactory iAbstractFactory3 = new SVDFactory();
		iAbstractFactory3.createICON().show();
		iAbstractFactory3.createIProtocol().communication();
	}
}

小米图标
小米通信规则
IOS图标
IOS通信规则
锤子图标
锤子通信规则