在軟件開發(fā)中，抽象工廠模式是一種常見的創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式，它提供了一種創(chuàng)建一系列相關(guān)或相互依賴對(duì)象的接口，而無需指定它們具體的類。抽象工廠模式的核心思想是將一組相關(guān)的產(chǎn)品組合成一個(gè)工廠，客戶端通過工廠接口創(chuàng)建一系列產(chǎn)品。在本文中，我們將介紹 Java 設(shè)計(jì)模式中的抽象工廠模式，了解其定義、使用場(chǎng)景以及如何在實(shí)際開發(fā)中應(yīng)用。

1. 定義

抽象工廠模式是一種創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式，它提供了一個(gè)接口，用于創(chuàng)建一系列相關(guān)或相互依賴的對(duì)象，而無需指定它們具體的類。抽象工廠模式將一組相關(guān)的產(chǎn)品組合成一個(gè)工廠，客戶端通過工廠接口創(chuàng)建一系列產(chǎn)品。這有助于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品族的概念，其中產(chǎn)品族是指一組相關(guān)的產(chǎn)品，例如不同品牌的汽車。

2. 應(yīng)用場(chǎng)景

抽象工廠模式的應(yīng)用場(chǎng)景包括但不限于以下情況：

• 一系列相關(guān)產(chǎn)品：

  當(dāng)有一系列相關(guān)或相互依賴的產(chǎn)品需要?jiǎng)?chuàng)建時(shí)，此時(shí)就可以使用抽象工廠模式，這有助于確保產(chǎn)品之間的兼容性和一致性

• 系統(tǒng)擴(kuò)展性：

  當(dāng)系統(tǒng)需要支持新的產(chǎn)品族時(shí)，只需新增對(duì)應(yīng)的具體工廠類和產(chǎn)品類，而無需修改已有代碼

• 隱藏具體實(shí)現(xiàn)：

  客戶端只需關(guān)心抽象工廠和抽象產(chǎn)品的接口，不需要知道具體實(shí)現(xiàn)類，降低了客戶端與具體類之間的耦合

3. 代碼實(shí)現(xiàn)

抽象工廠模式的實(shí)現(xiàn)主要涉及以下幾個(gè)角色：

• 抽象產(chǎn)品接口（AbstractProduct）： 定義了產(chǎn)品的抽象方法
• 具體產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)類（ConcreteProduct）： 實(shí)現(xiàn)了抽象產(chǎn)品接口，是抽象工廠創(chuàng)建的具體對(duì)象
• 抽象工廠接口（AbstractFactory）： 定義了創(chuàng)建產(chǎn)品的抽象方法，可以包含多個(gè)不同的抽象產(chǎn)品接口
• 具體工廠實(shí)現(xiàn)類（ConcreteFactory）： 實(shí)現(xiàn)了抽象工廠接口，負(fù)責(zé)創(chuàng)建具體產(chǎn)品的對(duì)象

下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的抽象工廠模式的實(shí)現(xiàn)示例：

1）創(chuàng)建一個(gè)產(chǎn)品接口 AbstractProductA 及它的兩個(gè)實(shí)現(xiàn)類 ConcreteProductA1 和 ConcreteProductA2

AbstractProductA.java

package com.cheney.demo;

interface AbstractProductA {
    void operationA();
}

ConcreteProductA1.java

package com.cheney.demo;

class ConcreteProductA1 implements AbstractProductA {
    @Override
    public void operationA() {
        System.out.println("產(chǎn)品 A1");
    }
}

ConcreteProductA2.java

package com.cheney.demo;

class ConcreteProductA2 implements AbstractProductA {
    @Override
    public void operationA() {
        System.out.println("產(chǎn)品 A2");
    }
}

2）創(chuàng)建一個(gè)產(chǎn)品接口 AbstractProductB 及它的兩個(gè)實(shí)現(xiàn)類 ConcreteProductB1 和 ConcreteProductB2

AbstractProductB.java

package com.cheney.demo;

interface AbstractProductB {
    void operationB();
}

ConcreteProductB1.java

package com.cheney.demo;

class ConcreteProductB1 implements AbstractProductB {
    @Override
    public void operationB() {
        System.out.println("產(chǎn)品 B1");
    }
}

ConcreteProductB2.java

package com.cheney.demo;

class ConcreteProductB2 implements AbstractProductB {
    @Override
    public void operationB() {
        System.out.println("產(chǎn)品 B2");
    }
}

3）創(chuàng)建一個(gè)產(chǎn)品接口 AbstractFactory 及它的兩個(gè)實(shí)現(xiàn)類 ConcreteFactory1 和 ConcreteFactory2

AbstractProductB.java

interface AbstractFactory {
    AbstractProductA createProductA();
    AbstractProductB createProductB();
}

ConcreteFactory1.java

package com.cheney.demo;

class ConcreteFactory1 implements AbstractFactory {
    @Override
    public AbstractProductA createProductA() {
        return new ConcreteProductA1();
    }

    @Override
    public AbstractProductB createProductB() {
        return new ConcreteProductB1();
    }
}

ConcreteFactory2.java

package com.cheney.demo;

class ConcreteFactory2 implements AbstractFactory {
    @Override
    public AbstractProductA createProductA() {
        return new ConcreteProductA2();
    }

    @Override
    public AbstractProductB createProductB() {
        return new ConcreteProductB2();
    }
}

在上述示例中，AbstractProductA 和 AbstractProductB 是抽象產(chǎn)品接口，定義了產(chǎn)品的抽象方法。ConcreteProductA1、ConcreteProductA2、ConcreteProductB1 和 ConcreteProductB2 是具體產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)類。

AbstractFactory 是抽象工廠接口，定義了創(chuàng)建產(chǎn)品的抽象方法。ConcreteFactory1 和 ConcreteFactory2 是具體工廠的實(shí)現(xiàn)類，分別負(fù)責(zé)創(chuàng)建 ConcreteProductA1、ConcreteProductA2 和 ConcreteProductB1、ConcreteProductB2。

4. 應(yīng)用示例

假設(shè)我們要吃可樂喝漢堡，需要支持不同店的美食。我們可以使用抽象工廠模式來管理不同店下的美食。

1）創(chuàng)建一個(gè)可樂接口 及它的兩個(gè)實(shí)現(xiàn)類

Cola.java

package com.cheney.demo;

interface Cola {
    void makeCola();
}

KfcCola.java

package com.cheney.demo;

class KfcCola implements Cola {
    @Override
    public void makeCola() {
        System.out.println("肯德基的可樂");
    }
}

McDonaldSCola.java

package com.cheney.demo;

class McDonaldSCola implements Cola {
    @Override
    public void makeCola() {
        System.out.println("麥當(dāng)勞的可樂");
    }
}

2）創(chuàng)建一個(gè)漢堡包接口 及它的兩個(gè)實(shí)現(xiàn)類

Hamburger.java

package com.cheney.demo;

interface Hamburger {
    void makeHamburger();
}

KfcHamburger.java

package com.cheney.demo;

class KfcHamburger implements Hamburger {
    @Override
    public void makeHamburger() {
        System.out.println("肯德基的漢堡包");
    }
}

McDonaldSHamburger.java

package com.cheney.demo;

class McDonaldSHamburger implements Hamburger {
    @Override
    public void makeHamburger() {
        System.out.println("麥當(dāng)勞的漢堡包");
    }
}

3）創(chuàng)建一個(gè)美食工廠接口 及 它的兩個(gè)實(shí)現(xiàn)類

FoodFactory.java

package com.cheney.demo;

interface FoodFactory {
    Cola createCola();
    Hamburger createHamburger();
}

KfcFoodFactory.java

package com.cheney.demo;

class KfcFoodFactory implements FoodFactory {
    @Override
    public Cola createCola() {
        return new KfcCola();
    }

    @Override
    public Hamburger createHamburger() {
        return new KfcHamburger();
    }
}

McDonaldSFoodFactory.java

package com.cheney.demo;

class McDonaldSFoodFactory implements FoodFactory {
    @Override
    public Cola createCola() {
        return new McDonaldSCola();
    }

    @Override
    public Hamburger createHamburger() {
        return new McDonaldSHamburger();
    }
}

在上述示例中，Cola 和 Hamburger 是抽象產(chǎn)品接口，定義了產(chǎn)品的抽象方法。KfcCola、KfcHamburger、McDonaldSCola 和 McDonaldSHamburger 是具體產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)類。

FoodFactory 是抽象工廠接口，定義了創(chuàng)建產(chǎn)品的抽象方法。KfcFoodFactory 和 McDonaldSFoodFactory 是具體工廠的實(shí)現(xiàn)類，分別負(fù)責(zé)創(chuàng)建KfcCola、KfcHamburger、McDonaldSCola 和 McDonaldSHamburger

在使用中，我們可以根據(jù)需要選擇不同的工廠來創(chuàng)建不同店里的美食

package com.cheney.demo;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建 麥當(dāng)勞系列 美食
        FoodFactory mcDonaldSFoodFactory = new McDonaldSFoodFactory();
        Cola mcDonaldSCola = mcDonaldSFoodFactory.createCola();
        Hamburger mcDonaldSHamburger = mcDonaldSFoodFactory.createHamburger();
        mcDonaldSCola.makeCola();
        mcDonaldSHamburger.makeHamburger();

        // 創(chuàng)建 肯德基系列 美食
        FoodFactory kfcFoodFactory = new KfcFoodFactory();
        Cola kfcCola = kfcFoodFactory.createCola();
        Hamburger kfcHamburger = kfcFoodFactory.createHamburger();
        kfcCola.makeCola();
        kfcHamburger.makeHamburger();
    }
}

執(zhí)行結(jié)果

結(jié)語

抽象工廠模式是一種常見且實(shí)用的設(shè)計(jì)模式，它通過定義一個(gè)工廠接口，將一系列相關(guān)或相互依賴的對(duì)象的創(chuàng)建延遲到具體工廠的實(shí)現(xiàn)類中，從而實(shí)現(xiàn)了客戶端和具體類的解耦。在實(shí)際開發(fā)中，抽象工廠模式常用于創(chuàng)建一系列相關(guān)的產(chǎn)品，如美食店中的可樂、漢堡包等。通過合理使用抽象工廠模式，可以使系統(tǒng)更容易擴(kuò)展和維護(hù)。


【Java 設(shè)計(jì)模式】系列 《23 種設(shè)計(jì)模式》 與 《7 大設(shè)計(jì)原則》 總綱
??設(shè)計(jì)原則
?單一職責(zé)原則（SRP） 規(guī)定一個(gè)類應(yīng)該只有一個(gè)引起變化的原因
?開放/封閉原則（OCP） 表明軟件實(shí)體應(yīng)該是可以擴(kuò)展的，但是不可修改的
?里氏替換原則（LSP） 強(qiáng)調(diào)派生類必須能夠替代其基類而不引起程序錯(cuò)誤
?依賴倒置原則（DIP） 倡導(dǎo)高層模塊不應(yīng)該依賴于低層模塊，二者都應(yīng)該依賴于抽象
?接口隔離原則（ISP） 提倡一個(gè)類不應(yīng)該被強(qiáng)迫依賴它不使用的接口
?合成/聚合復(fù)用原則（CARP） 建議盡量使用合成/聚合，盡量不要使用繼承
?迪米特法則（LoD） 規(guī)定一個(gè)對(duì)象應(yīng)該對(duì)其他對(duì)象有最少的了解

??創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式
?單例模式 保證一個(gè)類僅有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)訪問它的全局點(diǎn)
?工廠方法模式 定義一個(gè)用于創(chuàng)建對(duì)象的接口，但是由子類決定實(shí)例化哪一個(gè)類
?抽象工廠模式 提供一個(gè)創(chuàng)建一系列相關(guān)或相互依賴對(duì)象的接口，而無需指定它們具體的類
?建造者模式 將一個(gè)復(fù)雜對(duì)象的構(gòu)建與其表示分離，使得同樣的構(gòu)建過程可以創(chuàng)建不同的表示
?原型模式 通過復(fù)制現(xiàn)有的對(duì)象來創(chuàng)建新對(duì)象，而不是從頭開始創(chuàng)建

??結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式
?適配器模式 將一個(gè)類的接口轉(zhuǎn)換成客戶希望的另外一個(gè)接口
?橋接模式 將抽象部分與它的實(shí)現(xiàn)部分分離，使它們都可以獨(dú)立地變化
?組合模式 將對(duì)象以樹形結(jié)構(gòu)組合以表示“部分-整體”的層次結(jié)構(gòu)
?裝飾器模式 動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象添加一些額外的職責(zé)
?外觀模式 為子系統(tǒng)中的一組接口提供一個(gè)一致的界面
?代理模式 為其他對(duì)象提供一種代理以控制對(duì)這個(gè)對(duì)象的訪問
?享元模式 用共享的方式高效地支持大量小粒度對(duì)象

??行為型設(shè)計(jì)模式
?觀察者模式 定義對(duì)象間的一對(duì)多依賴，當(dāng)一個(gè)對(duì)象改變狀態(tài)，所有依賴者都會(huì)受到通知并自動(dòng)更新
?策略模式 定義一系列算法，將它們封裝起來，并且使它們可以相互替換
?命令模式 將請(qǐng)求封裝成對(duì)象，使得可以用不同的請(qǐng)求對(duì)客戶進(jìn)行參數(shù)化
?狀態(tài)模式 允許對(duì)象在其內(nèi)部狀態(tài)改變時(shí)改變它的行為
?責(zé)任鏈模式 為解除請(qǐng)求的發(fā)送者和接收者之間的耦合，而使多個(gè)對(duì)象都有機(jī)會(huì)處理這個(gè)請(qǐng)求
?訪問者模式 將算法與對(duì)象結(jié)構(gòu)分離，并且可以在不改變對(duì)象結(jié)構(gòu)的前提下定義新的操作
?中介者模式 用一個(gè)中介對(duì)象來封裝一系列的對(duì)象交互
?備忘錄模式 在不破壞封裝的情況下，捕獲對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)，并在對(duì)象之外保存這個(gè)狀態(tài)
?迭代器模式 提供一種方法順序訪問一個(gè)聚合對(duì)象中的各個(gè)元素，而不暴露其內(nèi)部表示
?模版方法模式 定義一個(gè)操作中的算法的骨架，將一些步驟延遲到子類中
?解釋器模式 定義一個(gè)語言的文法，并且建立一個(gè)解釋器來解釋該語言中的句子

文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-797439.html

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