创建型-抽象工厂模式学习

1、抽象工厂模式的意图；
　　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。

2、抽象工厂模式的适用性；

  抽象工厂模式中的工厂类中可声明多个工厂方法，其中，不同的工厂方法可以返回不同类别的产品，同一个工厂中可以创建多个不同种类的产品。

• 一个系统要独立于它的产品的创建、组合和表示时。
• 一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时。
• 当你要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时。
• 当你提供一个产品类库，而只想显示它们的接口而不是实现时。

3、场景描述；
　　考虑一个生产多种不同风格的家具的工厂（FurnitureFactory），不同风格的家具系列可以提供不同的门、窗、地板等的组合，为同一所住房可以提供不同的外观和行为。

4、抽象工厂模式类图；

  　　

角色：

• AbstractFactory：提供给用户类Client使用工厂创建对象的接口；
• Client：用户类；
• ConcreteFactory1、ConcreteFactory2：AbstractFactory类的具体实现类，包含了创建具体对象的方法；封装了不同的具体产品作为一个系列（如ProductA1、ProductB1、ProductC1）；
• ProductA1、ProductA2：一般具有相同的父类ProductA，但是ProductA1、ProductA2提供了不同的展现形式；

协作：

• 用户类（Client）对象使用具体工厂实例（ConcreteFactory1、ConcreteFactory2），调用抽象工厂提供的接口（即AbstractFactory中创建产品ProductA、ProductB、ProductC的方法）来创建对应的产品。如，通过ConcreteFactory1可以生产ProductA1、ProductB1、ProductC1等。
• 用户类在使用时，通过创建具体工厂实例，来创建由该工厂类生产的同一系列的产品。

5、代码实现；

  5.1 工程结构图；

  

5.1.2实例类图；

    

实例类图中的类基本对应设计模式的一般化类图。
其中FurnitureFactory是接口，ExpensiveDoor是Door的子类，ExpensiveFloor是Floor的子类，ExpensiveWindow是Window的子类。

5.2实践；
5.2.1 基本组件类；
Window.java

package com.crazysnail.furnitures;

public class Window {
    public Window(){
        System.out.println("I'm a ordinary window");
    }
}

Floor.java

package com.crazysnail.furnitures;

public class Floor {
    public Floor(){
        System.out.println("I'm a ordinary floor.");
    }
}

Door.java

package com.crazysnail.furnitures;

public class Door {
    public Door(){
        System.out.println("I'm a ordinary door.");
    }
}

ExpensiveWindow.java

package com.crazysnail.furnitures;

public class ExpensiveWindow extends Window {
    public ExpensiveWindow(){
        System.out.println("I'm a expensive window.");
    }
}

ExpensiveFloor.java

package com.crazysnail.furnitures;

public class ExpensiveFloor extends Floor {
    public ExpensiveFloor(){
        System.out.println("I'm a expensive floor");
    }
}

ExpensiveDoor.java

package com.crazysnail.furnitures;

public class ExpensiveDoor extends Door{
    public ExpensiveDoor(){
        System.out.println("I'm a expensive door.");
    }
}

5.2.2工厂类；
FurnitureFactory.java

package com.crazysnail.abstractfactory;

//抽象工厂模式中对外开放的接口，接口中定义了抽象工厂能够生产的产品种类
public interface FurnitureFactory{
    public Window createWindow();
    public Floor createFloor();
    public Door createDoor();
}

OrdinaryFurnitureFactory.java 

package com.crazysnail.abstractfactory;

//普通家具的工厂类，组合了普通的Window、Floor、Door类作为一个系列来使用
public class OrdinaryFurnitureFactory implements FurnitureFactory {
    @Override
    public Window createWindow() {
        return new Window();
    }
    @Override
    public Floor createFloor() {
        return new Floor();
    }
    @Override
    public Door createDoor() {
        return new Door();
    }
}

ExpensiveFurnitureFactory.java 

package com.crazysnail.abstractfactory;

//昂贵家具工厂类，组合了昂贵的ExpensiveWindow、ExpensiveFloor、ExpensiveDoor类，作为一个系列来使用
public class ExpensiveFurnitureFactory implements FurnitureFactory {
    @Override
    public Window createWindow() {
        return new ExpensiveWindow();
    }
    @Override
    public Floor createFloor() {
        return new ExpensiveFloor();
    }
    @Override
    public Door createDoor() {
        return new ExpensiveDoor();
    }
}

5.2.3 使用抽象工厂举例；
DecoretionCompany.java

package com.crazysnail.abstractfactory;

/**
 * 
 * 
 * 易于交换产品系列
 * 有利于控制产品的一致性，控制使用相同系列的门、窗、地板
 * 提供给用户的都是一些系列化的产品
 * 
 * But，难以支持新种类的产品；
 * 
 * 提供给用户的接口仅仅是不同的家具工厂，但是用户并不知晓具体的类
 *
 */
public class DecorationCompany {
    public void decorateHouse(FurnitureFactory factory, House house){
        Window window = factory.createWindow();
        Door door = factory.createDoor();
        Floor floor = factory.createFloor();
        
        /*装饰*/
        house.addWindow(window);
        house.addDoor(door);
        house.addFloor(floor);
    }
}

6、总结；
　　6.1 抽象工厂的优点；

• 分离了具体的类——提供给用户类的接口仅仅是抽象工厂类及其子类，隐藏了组件类的具体实现。
• 使得易于交换产品系列——在用户类中使用时，可以很方便的替换产品的系列，如只要DecorationCompany类中的decorateHouse方法中factory参数，便可以替换整个样式。
• 有利于产品的一致性——将一组不同的组件组成一个系列来使用，如例子中的将Window、Door、Floor封装到OrdinaryFurnitureFactory中作为一个系列使用，将ExpensiveWindow、ExpensiveDoor、ExpensiveFloor封装到ExpensiveFurnitureFactory中来作为一个系列来使用。

　　6.2 抽象工厂的缺点；

• 难以支持新种类的产品——若要能够生产新的产品，则需要同时修改抽象工厂类及其子类。

 7、抽象工厂模式VS工厂方法

　　工厂方法模式中的工厂仅用于生产一种类型的产品；抽象工厂模式中的工厂用于生产多种类型的产品，并将不同类型的产品封装为一个产品族。