抽象工厂

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　　抽象工厂，意味着工厂的泛化，也就是说对多个工厂共通行为的抽取及概括。这和我们之前讲过的工厂方法模式十分类似，不同之处在于抽象工厂定义了更多的抽象行为，也就是多个工厂方法于抽象工厂中，其实它就是工厂方法的变种而已，所以建议读者先理解好工厂方法模式再回来看本章。

　　我们都知道，在工厂方法模式中的每个实际的工厂只定义了一个工厂方法，如果产品种类繁多，并且能进行归类分族的话，那么我们便可以顺理成章的定义多个工厂方法，如此可以避免过多的产品造成工厂泛滥的问题。比如宝驹汽车有轿车、SUV、跑车三个等级的产品，而奔痴汽车也同样包括以上三类等级产品，如此便形成了两个产品族，分别由宝驹工厂和奔痴工厂生产，每个工厂都有三个等级的生产线，以及后加入的四环汽车产品族同样可以符合这个规范模式。

　　我们以一款即时战略游戏来举例，假设游戏中有两个种族，地球人类与外星异形族，其中人类族拥有各种高科技军工制造技术，而怪兽异形族则是以血肉之躯的不断进化与人类抗衡。

1、定义产品

　　在开始代码之前我们先对两族兵种进行分析归纳，我们看到人类兵工厂和怪兽兵工厂（母巢）产出兵种都可以被简单归纳为初、中、高三个等级，如下表所示。

　　好了，产品族已经定义清楚了，开始建立数据模型。首先定义产品的父类抽象兵种Unit，这里我们使用抽象类以达到属性延申遗传给子类的目的。

 1public abstract class Unit {// 兵种
 2
 3    protected int attack;// 攻击力
 4    protected int defence;// 防御力
 5    protected int health;// 血量
 6    protected int x;// 横坐标
 7    protected int y;// 纵坐标
 8
 9    public Unit(int attack, int defence, int health, int x, int y) {
10        this.attack = attack;
11        this.defence = defence;
12        this.health = health;
13        this.x = x;
14        this.y = y;
15    }
16
17    public abstract void show();
18
19    public abstract void attack();
20
21}

　　不管是什么兵种必然会具有攻击力、防御力、血量体力值、坐标方位等等属性，我们都定义为protected以供子类继承，除此之外还有两个抽象方法显示和攻击。接下来是人类的产品族海军陆战队士兵、变形坦克和巨型战舰，它们分别对应初、中、高级兵种。

 1public class Marine extends Unit {// 海军陆战队士兵
 2
 3    public Marine(int x, int y) {
 4        super(6, 5, 40, x, y);
 5    }
 6
 7    @Override
 8    public void show() {
 9        System.out.println("士兵出现在坐标：[" + x + "," + y + "]");
10    }
11
12    @Override
13    public void attack() {
14        System.out.println("士兵用机关枪射击，攻击力：" + attack);
15    }
16
17}

 1public class Tank extends Unit {// 坦克
 2
 3    public Tank(int x, int y) {
 4        super(25, 100, 150, x, y);
 5    }
 6
 7    @Override
 8    public void show() {
 9        System.out.println("坦克出现在坐标：[" + x + "," + y + "]");
10    }
11
12    @Override
13    public void attack() {
14        System.out.println("坦克用炮轰击，攻击力：" + attack);
15    }
16
17}

 1public class Battleship extends Unit {// 巨型战舰
 2
 3    public Battleship(int x, int y) {
 4        super(25, 200, 500, x, y);
 5    }
 6
 7    @Override
 8    public void show() {
 9        System.out.println("战舰出现在坐标：[" + x + "," + y + "]");
10    }
11
12    @Override
13    public void attack() {
14        System.out.println("战舰用激光炮打击，攻击力：" + attack);
15    }
16
17}

　　可以看到每个兵种的属性值都不同，我们在第4行的构造方法中调用了父类构造，直接赋值给遗传下来的属性，兵种越高攻击防御越高（当然制造成本也更高，这里我们忽略价格），而且都重写了自己的展示和攻击方法，行为差异化，当然也许坦克会具备其他特有的行为比如变形什么的（异形也许会打洞钻地），我们此处依然忽略，保持简约。然后定义外星生物家族的三级兵种，分别是：蟑螂、毒液、猛犸。

 1public class Roach extends Unit {// 外星蟑螂兵
 2
 3    public Roach(int x, int y) {
 4        super(5, 2, 35, x, y);
 5    }
 6
 7    @Override
 8    public void show() {
 9        System.out.println("蟑螂兵出现在坐标：[" + x + "," + y + "]");
10    }
11
12    @Override
13    public void attack() {
14        System.out.println("蟑螂兵用爪子挠，攻击力：" + attack);
15    }
16
17}

 1public class Spitter extends Unit {// 外星毒液口水兵
 2
 3    public Spitter(int x, int y) {
 4        super(10, 8, 80, x, y);
 5    }
 6
 7    @Override
 8    public void show() {
 9        System.out.println("口水兵出现在坐标：[" + x + "," + y + "]");
10    }
11
12    @Override
13    public void attack() {
14        System.out.println("口水兵用毒液喷射，攻击力：" + attack);
15    }
16
17}

1public class Mammoth extends Unit {// 外星猛犸巨兽
 2
 3    public Mammoth(int x, int y) {
 4        super(20, 100, 400, x, y);
 5    }
 6
 7    @Override
 8    public void show() {
 9        System.out.println("猛犸巨兽兵出现在坐标：[" + x + "," + y + "]");
10    }
11
12    @Override
13    public void attack() {
14        System.out.println("猛犸巨兽用獠牙顶，攻击力：" + attack);
15    }
16
17}

没什么好说的，大同小异。重点来了，接下来是我们的抽象工厂，概括出三个等级兵种的标准制造方法，我们这里以接口来定义它。

1public interface AbstractFactory {
2
3    public Unit createLowClass();// 工厂方法：制造低级兵种
4
5    public Unit createMidClass();// 工厂方法：制造中级兵种
6
7    public Unit createHighClass();// 工厂方法：制造高级兵种
8}

2、抽象工厂

　可以看到，三个等级的接口意味着子类具体工厂必须具备初、中、高级三条生产线，它们同属一个家族，或者说是一个品牌的不同型号系列。理解了这一点后我们可以开始定义人类兵工厂的实现。

 1public class HumanFactory implements AbstractFactory{
 2
 3    //人族工厂坐标
 4    private int x;
 5    private int y;
 6
 7    public HumanFactory(int x, int y) {
 8        this.x = x;
 9        this.y = y;
10    }
11
12    @Override
13    public Unit createLowClass() {
14        Unit unit = new Marine(x, y);
15        System.out.println("制造海军陆战队员成功。");
16        return unit;
17    }
18
19    @Override
20    public Unit createMidClass() {
21        Unit unit = new Tank(x, y);
22        System.out.println("制造变形坦克成功。");
23        return unit;
24    }
25
26    @Override
27    public Unit createHighClass() {
28        Unit unit = new Battleship(x, y);
29        System.out.println("制造巨型战舰成功。");
30        return unit;
31    }
32
33}

　　可以看到，这个兵工厂实现了人类兵种产品族的制造方法，分别对应三个等级兵种的制造方法，注意第14行的坐标初始化意思是在工厂的坐标位置上出兵。接下来是异形母巢的工厂实现。

 1public class AlienFactory implements AbstractFactory{
 2
 3    //外星虫族工厂坐标
 4    private int x;
 5    private int y;
 6
 7    public AlienFactory(int x, int y) {
 8        this.x = x;
 9        this.y = y;
10    }
11
12    @Override
13    public Unit createLowClass() {
14        Unit unit = new Roach(x, y);
15        System.out.println("制造蟑螂兵成功。");
16        return unit;
17    }
18
19    @Override
20    public Unit createMidClass() {
21        Unit unit = new Spitter(x, y);
22        System.out.println("制造毒液兵成功。");
23        return unit;
24    }
25
26    @Override
27    public Unit createHighClass() {
28        Unit unit = new Mammoth(x, y);
29        System.out.println("制造猛犸巨兽成功。");
30        return unit;
31    }
32
33}

显而易见，同样地分三级制造异形家族的产品系列，工厂准备完毕可以造兵打架了，运行游戏客户端。

 1public class Client {
 2    public static void main(String[] args) {
 3        System.out.println("游戏开始。。。");
 4        System.out.println("双方挖矿攒钱。。。");
 5
 6        //第一位玩家选择了地球人族
 7        System.out.println("工人建造人族工厂。。。");
 8        AbstractFactory factory = new HumanFactory(10, 10);
 9
10        Unit marine = factory.createLowClass();
11        marine.show();
12
13        Unit tank = factory.createMidClass();
14        tank.show();
15
16        Unit ship = factory.createHighClass();
17        ship.show();
18
19        //另一位玩家选择了外星族
20        System.out.println("工蜂建造外星虫族工厂。。。");
21        factory = new AlienFactory(200, 200);
22
23        Unit roach = factory.createLowClass();
24        roach.show();
25
26        Unit spitter = factory.createMidClass();
27        spitter.show();
28
29        Unit mammoth = factory.createHighClass();
30        mammoth.show();
31
32        System.out.println("两族开始大混战。。。");
33        marine.attack();
34        roach.attack();
35        spitter.attack();
36        tank.attack();
37        mammoth.attack();
38        ship.attack();
39
40        /*
41            游戏开始。。。
42            双方挖矿攒钱。。。
43            工人建造人族工厂。。。
44            制造海军陆战队员成功。
45            士兵出现在坐标：[10,10]
46            制造变形坦克成功。
47            坦克出现在坐标：[10,10]
48            制造巨型战舰成功。
49            战舰出现在坐标：[10,10]
50            工蜂建造外星虫族工厂。。。
51            制造蟑螂兵成功。
52            蟑螂兵出现在坐标：[200,200]
53            制造毒液兵成功。
54            口水兵出现在坐标：[200,200]
55            制造猛犸巨兽成功。
56            猛犸巨兽兵出现在坐标：[200,200]
57            两族开始大混战。。。
58            士兵用机关枪射击，攻击力：6
59            蟑螂兵用爪子挠，攻击力：5
60            口水兵用毒液喷射，攻击力：10
61            坦克用炮轰击，攻击力：25
62            猛犸巨兽用獠牙顶，攻击力：20
63            战舰用激光炮打击，攻击力：25 
64         */
65    }
66}

　　这里我们可以看到，不管玩家选择哪个种族，只要替换工厂实现就可以完成不同兵种的制造，假设玩家又需要一个新的种族，依然按照这种模式去实现一个新族工厂就可以了。

　　至此，我们用各族工厂对种类繁多的产品进行了划分、归类，产品虽然繁多，但总得有品牌、型号之分，以各族工厂和产品线划界，分而治之，横向拆分产品家族，纵向则拆分产品等级。