创建类型5-2：抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)

1. 概述

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。

2. 介绍

2.1 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。

2.2 主要解决

主要解决接口选择的问题。

2.3 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。

2.4 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。

2.5 应用实例

工作了，为了参加一些聚会，肯定有两套或多套衣服吧，比如说有商务装（成套，一系列具体产品）、时尚装（成套，一系列具体产品），甚至对于一个家庭来说，可能有商务女装、商务男装、时尚女装、时尚男装，这些也都是成套的，即一系列具体产品。假设一种情况（现实中是不存在的，要不然，没法进入共产主义了，但有利于说明抽象工厂模式），在您的家中，某一个衣柜（具体工厂）只能存放某一种这样的衣服（成套，一系列具体产品），每次拿这种成套的衣服时也自然要从这个衣柜中取出了。用 OO 的思想去理解，所有的衣柜（具体工厂）都是衣柜类的（抽象工厂）某一个，而每一件成套的衣服又包括具体的上衣（某一具体产品），裤子（某一具体产品），这些具体的上衣其实也都是上衣（抽象产品），具体的裤子也都是裤子（另一个抽象产品）。

2.6 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。

2.7 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。

2.8 使用场景

1、QQ 换皮肤，一整套一起换。 2、生成不同操作系统的程序。

2.9 注意事项

产品族难扩展，产品等级易扩展。

3. 参与者

1.AbstractProduct (interface)
	为一类产品对象声明一个接口。
	
2.ConcreteProduct
	定义一个将被相应的具体工厂创建的产品对象。
	实现AbstractProduct接口。
	
3.AbstractFactory（interface）
	声明一个创建抽象工厂对象的操作接口。

4.ConcreteFactory
	实现创建具体工厂对象的操作。
	
5.ConcreteSupperFactory
构建一个超级工厂，包含了所有工厂对象。

4. 类图

我们将创建 Shape 和 Color 接口和实现这些接口的实体类。下一步是创建抽象工厂类 AbstractFactory。接着定义工厂类 ShapeFactory 和 ColorFactory，这两个工厂类都是扩展了 AbstractFactory。然后创建一个工厂创造器/生成器类 FactoryProducer。

AbstractFactoryPatternDemo，我们的演示类使用 FactoryProducer 来获取 AbstractFactory 对象。它将向 AbstractFactory 传递形状信息 Shape（CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便获取它所需对象的类型。同时它还向 AbstractFactory 传递颜色信息 Color（RED / GREEN / BLUE），以便获取它所需对象的类型。

5. 例子

5.1 AbstractProduct && ConcreteProduct

public interface Shape {
   void draw();
}

//ConcreteProduct
class Rectangle implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
   }
}

class Square implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Square::draw() method.");
   }
}

public interface Color {
   void fill();
}

//ConcreteProduct
class Red implements Color {
 
   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Red::fill() method.");
   }
}

class Green implements Color {
 
   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Green::fill() method.");
   }
}

AbstractFactory && ConcreteFactory

public abstract class AbstractFactory {
   public abstract Color getColor(String color);
   public abstract Shape getShape(String shape) ;
}

//ConcreteFactory
class ShapeFactory extends AbstractFactory {
    
   @Override
   public Shape getShape(String shapeType){
      if(shapeType == null){
         return null;
      }        
      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;
   }
}

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();
      }
      return null;
   }
}

ConcreteSupperFactory

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;
   }
}

test

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 Rectangle 的对象,调用 Rectangle 的 draw 方法
      Shape shape1 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
      shape1.draw();
      //获取形状为 Square 的对象,调用 Square 的 draw 方法
      Shape shape2 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
      shape2.draw();
     
      //获取颜色工厂
      AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");
      //获取颜色为 Red 的对象,调用 Red 的 fill 方法
      Color color1 = colorFactory.getColor("RED");
      color1.fill();
      //获取颜色为 Green 的对象,调用 Green 的 fill 方法
      Color color2 = colorFactory.getColor("Green");
      color2.fill();
   }
}

result

The black cat is eating!
The black dog is eating!
The white cat is eating!
The white dog is eating!