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二十三种设计模式第三篇--抽象工厂模式
介绍
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。
做法
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:
1、JDk中的 java.sql.Connection 2、UIManager (swing外观)
抽象工厂模式的优缺点:
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。
具体例子:
在java中,我们学习最抽象工厂的一个最具体的实现例子就是JDBC的链接,我相信每个java初学者必修JDBC连接数据库。
JDk中的 java.sql.Connection:
jdk中连接数据库的代码是典型的抽象工厂模式,每一种数据库只需提供一个统一的接口:
Driver-> Connection 是一个经典的抽象工厂,而 Statement、PreparedStatement、CallableStatement 是 Connection 这个抽象工厂中提供的三个抽象产品。
数据库Driver 起到 Client 的作用,我们只需要把 Driver 注册进 DriverManager,就可以生成需要的 Connection。每次操作数据库只需要使用 Java 提供的这套接口就可以,不需要考虑使用的是什么 SQL 数据库。
下边是Mysql和oracle的驱动UML图
注意:
DriverManager.getConnection() -> 时根据类加载时机. 执行
DriverManager中的 static块. 加载mysql驱动 . 即 mysql中的Driver类,它实现了 Driver接口.
再getConnection()得到 mysql中的 ConnectionImpl类的对象.
抽象工厂代码实现
废话不多说,上本篇类图:
我们代码全部是依据本UML图来实现的。
创建颜色接口
public interface Color {
void fill();
}
创建形状接口
public interface Shape {
void draw();
}
创建颜色接口实现类:
public class Blue implements Color {
@Override
public void fill() {
System.out.println("Inside Blue::fill() method.");
}
}
public class Green implements Color {
@Override
public void fill() {
System.out.println("Inside Green::fill() method.");
}
}
public class Red implements Color {
@Override
public void fill() {
System.out.println("Inside Red::fill() method.");
}
}
创建形状实现类:
public class Circle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
}
}
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.");
}
}
创建各自的工厂类:
/**
* 工厂的实现类. 此工厂只提供形状的处理
*/
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;
}
}
/**
* 工厂的实现类. 此工厂只提供颜色的处理
*/
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;
}
}
抽象工厂类:
public abstract class AbstractFactory {
public abstract Color getColor(String color);
public abstract Shape getShape(String shape) ;
}
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;
}
}
具体实现类
/**
* 测试类
*/
public class AbstractFactoryPatternDemo {
public static void main(String[] 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
shape1.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();
}
}
结果如下:
至此,抽象工厂篇结束,如果以后有发现更好的抽象工厂模式例子,将会持续更新与完善。