走穿java23种设计模式-3抽象工厂模式详解

向右看齐 2022-06-07 01:19 183阅读 0赞

# 走穿java23种设计模式-3抽象工厂模式详解 #

工厂模式可以分为：简单工厂模式，工厂方法模式，抽象工厂模式。

简单工厂模式就没什么好说的了，无非是所有的东西都写在一个类里面，要什么就调用什么，如果要添加新的方法也是到这类里面添加，代码很多，看起来也是很乱，就像一个大工厂，什么都在里面。扩展性很低。

而工厂方法模式，把说明的理论和生产的东西就分开一点。抽象工厂模式是工厂方法模式的升级。  
说简单点，后面两种工厂模式都是java三大特征的继承和多态的具体表现，你从后面的类图中就可以很简单看到继承（接口为实现）的关系，而你在代码中就很容易看到多态的使用。  
关于工厂方法模式，上次已经有详细的介绍了，本文主要是介绍抽象工厂模式。

## 抽象工厂模式的概念 ##

抽象工厂模式的定义：为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无需指定它们的具体类。  
同时你也可以对比一下工厂方法模式的定义：为某个对象提供一个接口，而且无需指定它们的具体类。  
都是子类实现接口的方法，并在子类写具体的代码。这里抽象工厂的接口类是能创建多个相关的对象，而工厂方法的接口类是只创建一个对象。

## 抽象工厂模式的类图： ##

![1][]  
对比工厂方法模式，你要知道它们之间的类图区别，就能理解这两种模式的区别。  
工厂方法模式中也是可以有多个具体工厂，也是可以有多个抽象产品，和多个具体工厂、具体产品类。区别是在抽象工厂接口类中，能创建几个产品对象。  
抽象工厂模式的工厂能创建多个相关的产品对象，而工厂方法模式的工厂只创建一个产品对象。

## 抽象工厂模式的优点/缺点： ##

### 1.优点 ###

针对同一组产品创建新的生产线，只需实现那组产品的抽象工厂接口即可创建新的工厂类。

### 2.缺点 ###

抽象方法模式的最大缺点就是产品族本身的扩展非常困难。如果在产品族中增加一个新的产品类型，则需要修改多个接口，并影响现已有的工厂类。  
上面这句话，有些人不怎么理解，我給大家解释一下，打个比方说，你要在这个工厂创建三个对象，原本只是创建两个对象的，那么你就要在抽象方法中添加一个创建对象的方法，那么所有实现了这个接口的类都是要重新添加这个创建对象的方法，这就是对之前的工厂有影响的原因。

### 抽象工厂模式的应用场景 ###

当一个对象都有相同的约束时，可以使用抽象工厂模式。  
打个比方说，这个工厂的几个产品都需要经过某些共同的步骤和打上相同的商标，这一组产品可以在一个工厂里面生产，减少很多重复的代码在不同的地方都出现多次。

# 抽象工厂模式的实例 #

这里设计一个工厂生产奔驰汽车和它对应的导航仪两种产品。

## 实例类图 ##

![2][]  
这个类图和上面的抽象工厂的类图是一样的，只是把东西具体化，代码化。

## 各个接口/类的代码 ##

### （1）生产奔驰的接口Benz ###

package P3_abstractFactory;
    
    /**
     * 奔驰产品的抽象接口
     */
    public interface Benz {
        
        void carColor();//设置颜色
        void carSpeed();//设置速度
        void carPrice();//设置价格
    
    }

### (2)生产车辆导航仪的接口类 ###

package P3_abstractFactory;
    
    /**
     * 车辆导航仪的抽象产品接口类
     */
    public interface CarNavigator {
        
    
        void navigatorColor();//导航仪的颜色
    
        void navigatorPrice();//导航仪的价格
    
    
    }

### （3）奔驰工厂的抽象接口类BanzFactory ###

package P3_abstractFactory;
    
    /**
     * 奔驰工厂的抽象接口
     */
    public interface BanzFactory {
        
        /**
         * 创建奔驰的方法
         */
          Benz createCar();
    
        /**
         * 创建导航仪的方法
         */
        CarNavigator createNacigator();
    
    }

### (4)生产奔驰车辆C180和相关导航仪的具体工厂类 ###

package P3_abstractFactory;
    
    /**
     * 生产某一个型号奔驰车辆的实际工厂
     */
    public class C180Factory implements BanzFactory {
        
        @Override
        public Benz createCar() {
            return new BenzC180();
        }
    
        @Override
        public CarNavigator createNacigator() {
            return new C180Navigator();
        }
    }

### (5)生产奔驰车辆Z260和相关导航仪的具体工厂类 ###

package P3_abstractFactory;
    
    /**
     * 生产某一个型号奔驰车E260辆的实际工厂
     */
    public class E260Factory implements BanzFactory {
        
        @Override
        public Benz createCar() {
            return new BenzE260();
        }
    
        @Override
        public CarNavigator createNacigator() {
            return new E260Navigator();
        }
    }

### (6)生产奔驰车辆C180的具体产品类 ###

package P3_abstractFactory;
    
    /**
     * 奔驰C180的生产的具体类
     */
    public class BenzC180 implements Benz {
        
        /**
         * 构造方法，创建的时候就设置基本属性
         */
        public BenzC180() {
            carColor();
            carPrice();
            carSpeed();
        }
    
        @Override
        public void carColor() {
            System.out.println("奔驰C180的颜色是银白色");
    
        }
    
        @Override
        public void carSpeed() {
            System.out.println("奔驰C180的速度是200公里每小时");
        }
    
        @Override
        public void carPrice() {
            System.out.println("奔驰C180的价格是100万");
        }
    }

### (7)生产奔驰车辆C180对应导航仪的具体产品类 ###

package P3_abstractFactory;
    
    /**
     * 车型C180的导航仪
     */
    public class C180Navigator implements CarNavigator {
        
    
        C180Navigator(){
            navigatorColor();
            navigatorPrice();
        }
    
        @Override
        public void navigatorColor() {
            System.out.println("汽车C180的导航仪颜色：黑色");
        }
    
        @Override
        public void navigatorPrice() {
            System.out.println("汽车C180的导航仪价格：480元");
        }
    }

### (8)生产奔驰车辆E260的具体产品类 ###

package P3_abstractFactory;
    
    /**
     * 奔驰E260的生产的具体类
     */
    public class BenzE260 implements Benz {
        
        /**
         * 构造方法，创建的时候就设置基本属性
         */
        public BenzE260() {
            carColor();
            carPrice();
            carSpeed();
        }
    
        @Override
        public void carColor() {
            System.out.println("奔驰E260的颜色是银白色");
    
        }
    
        @Override
        public void carSpeed() {
            System.out.println("奔驰E260的速度是200公里每小时");
        }
    
        @Override
        public void carPrice() {
            System.out.println("奔驰E260的价格是100万");
        }
    }

### (7)生产奔驰车辆E260对应导航仪的具体产品类 ###

package P3_abstractFactory;
    
    /**
     * 车型E260的导航仪
     */
    public class E260Navigator implements CarNavigator {
        
    
        E260Navigator(){
            navigatorColor();
            navigatorPrice();
        }
    
        @Override
        public void navigatorColor() {
            System.out.println("汽车E260的导航仪颜色：白色");
        }
    
        @Override
        public void navigatorPrice() {
            System.out.println("汽车E260的导航仪价格：880元");
        }
    }

### 生产奔驰车辆和相关产品的调用者类AbstractFactoryDemo ###

package P3_abstractFactory;
    
    /**
     * 抽象工厂模式调用
     * 生产两个奔驰车C180、E260和它们对应的导航仪的演示
     * 这里使用多态的方法类创建各个类别的车型产品
     */
    public class AbstractFactoryDemo {
        
        public static void main(String[] a) {
            System.out.println("生产奔驰车C180");
            //父类但对象子类的实例
            BanzFactory banzFactory = new C180Factory();//创建一个C180工厂
            //调用父类的方法，这就是java多态的一种体现
            banzFactory.createCar();//C180工厂生产车辆C180
            banzFactory.createNacigator();//生产车辆C180对应的导航仪
    
            System.out.println("=========================================");
            System.out.println("生产奔驰车Z260");
            BanzFactory banzFactory2 = new E260Factory();
            banzFactory2.createCar();//E260工厂生产车辆E260
            banzFactory2.createNacigator();//生产车辆E260对应的导航仪
    
        }
    
    }

### 程序运行的结果： ###

![3][]

## 从实例中分析，工厂方法模式的优点/缺点 ##

### 1.优点 ###

如果需要生产新的汽车产品和对应的导航仪设备，你只需要创建一个该产品对应的具体工厂和该产品的具体实现类，不需要改变抽象的工厂类和抽象的产品类，具体工厂类和具体产品类需要什么操作已经在抽象接口类定义好了。

### 2.缺点 ###

之前有说工厂方法的扩展性算是比较好的，而抽象工厂模式的扩展性就没那么好了。  
比如说某个工厂需要多创建几个产品对象，那么就需要增加抽象工厂的方法，增加抽象接口的方法后，其他实现了抽象工厂接口方法的所有类都需要改变，才能正常编译。

之前也详细介绍过了工厂方法模式：[http://blog.csdn.net/wenzhi20102321/article/details/78129065][http_blog.csdn.net_wenzhi20102321_article_details_78129065]  
可以仔细对比一下工厂方法模式和抽象工厂模式，看看概念，看看类图，看看代码，就会明白了。

单例模式：[http://blog.csdn.net/wenzhi20102321/article/details/77882203][http_blog.csdn.net_wenzhi20102321_article_details_77882203]

java 23种设计模式介绍：[http://blog.csdn.net/wenzhi20102321/article/details/54601909][http_blog.csdn.net_wenzhi20102321_article_details_54601909]  
明天中秋节，祝大家中秋快乐

# 共勉：你若盛开，蝴蝶自来。。。 #

[1]: https://i.imgur.com/Yj5VB4g.png
[2]: https://i.imgur.com/Hy7DLi9.png
[3]: https://i.imgur.com/JQxVdSG.png
[http_blog.csdn.net_wenzhi20102321_article_details_78129065]: http://blog.csdn.net/wenzhi20102321/article/details/78129065
[http_blog.csdn.net_wenzhi20102321_article_details_77882203]: http://blog.csdn.net/wenzhi20102321/article/details/77882203
[http_blog.csdn.net_wenzhi20102321_article_details_54601909]: http://blog.csdn.net/wenzhi20102321/article/details/54601909