Java的设计模式（4）--抽象工厂模式

　　提供一个创建一系列或相互依赖对象的接口，而无须指定他们具体的类。例如某些系统可能需要为用户提供一系列相关对象，但系统不希望用户直接使用new运算符实例化这些对象，而是应当由系统来控制这些对象的创建，否则用户不仅要清楚知道哪些类来创建对象，而且必须要清楚这些对象之间是如何相关的，使得用户代码和这些类型形成耦合，不利维护，一般会包括以下四种角色：

• 抽象产品（Product）：一个抽象类或接口，负责定义具体产品必须实现的方法；
• 具体产品（ConcreteProduct）：具体产品是一个类，如果Product是一个抽象类，那么具体产品是它的子类；如果Product是一个接口，那么具体产品是它的接口类；
• 抽象工厂（AbstractFactory）：一个接口或抽象类，负责定义若干个抽象方法；
• 具体工厂（ConcreteFactory）：如果抽象工厂是一个抽象类，具体工厂就是它的子类；如果是个接口就是它的实现类。具体工厂重写抽象工厂中的抽象方法，使该方法返回具体的产品实例。

　　抽象工厂的UML类图如下所示：

　　抽象工厂模式的优点：

• • 可以为用户创建一系列相关的对象，使用户和创建这些对象的类脱藕。
  • 可以方便的为用户配置一系列对象，用户使用不同的具体工厂就能得到一组相关的对象，同时也能避免用户混用不同系列中的对象。
  • 可以随时增加具体工厂为用户提供一组相关的对象。

　　抽象工厂模式的应用场景：

• • 系统需要为用户提供多个对象，但不希望用户直接使用new对象，希望用户和创建对象类的解耦
  • 系统需要为用户提供多个相关的对象，以便用户联合使用他们，但又不希望用户来决定这些对象是如何关联的。
  • 系统需要为用户提供一系列对象，但值需要用户知道这些对象有哪些方法可以用，不需要用户知道这些对象的创建过程

下面以服饰工厂生产衣服为例，为用户提供西装和牛仔裤：

1. 抽象产品，裤子和上衣

public abstract class Trousers {

    public abstract int getWaitstSize();
    public abstract int getHeight();
    public abstract String getName();
}

public abstract class UpperClothes {

    public abstract int getChestSize();
    public abstract int getHeight();
    public abstract String getName();
}

2. 具体产品

public class CowBoyTrouers  extends Trousers {
    private int waistSize;
    private int height;
    private String name;
    
    public CowBoyTrouers(int waistSize, int height, String name) {
        this.waistSize = waistSize;
        this.height = height;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public int getWaitstSize() {
        return waistSize;
    }

    @Override
    public int getHeight() {
        return height;
    }

    @Override
    public String getName() {
        return name;
    }

}

public class WesternTrouers extends Trousers {

    private int waistSize;
    private int height;
    private String name;
    
    public WesternTrouers(int waistSize, int height, String name) {
        this.waistSize = waistSize;
        this.height = height;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public int getWaitstSize() {
        return waistSize;
    }

    @Override
    public int getHeight() {
        return height;
    }

    @Override
    public String getName() {
        return name;
    }
}

public class CowBoyUpperClothes extends UpperClothes {

    private int chextSize;
    private int height;
    private String name;
    
    public CowBoyUpperClothes(int chextSize, int height, String name) {
        super();
        this.chextSize = chextSize;
        this.height = height;
        this.name = name;
    }


    @Override
    public int getHeight() {
        return height;
    }

    @Override
    public String getName() {
        return name;
    }

    @Override
    public int getChestSize() {
        return chextSize;
    }
}

public class WesternUpperClothes extends UpperClothes {
    
    private int chestSize;
    private int height;
    private String name;

    public WesternUpperClothes(int chestSize, int height, String name) {
        super();
        this.chestSize = chestSize;
        this.height = height;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public int getChestSize() {
        return chestSize;
    }

    @Override
    public int getHeight() {
        return height;
    }

    @Override
    public String getName() {
        return name;
    }

}

3. 抽象工厂

public abstract class ClotherFactory {

    public abstract UpperClothes createUpperClothes(int chestSize,int height);
    public abstract Trousers createTrousers(int waistSize,int height);
}

4.具体工厂，一个负责生产西装，一个负责制作牛仔

public class BJClotherFactory extends ClotherFactory {

    @Override
    public UpperClothes createUpperClothes(int chestSize, int height) {
        return new WesternUpperClothes(chestSize,height,"北京牌西服上衣");
    }

    @Override
    public Trousers createTrousers(int waistSize, int height) {
        return new WesternTrouers(waistSize, height,"北京牌西服裤子");
    }

}

public  class SHClothesFactory extends ClotherFactory {

    @Override
    public UpperClothes createUpperClothes(int chestSize, int height) {
        return new CowBoyUpperClothes(chestSize, height, "上海牌牛仔上衣");
    }

    @Override
    public Trousers createTrousers(int waistSize, int height) {
        return new CowBoyTrouers(waistSize, height, "上海牌牛仔裤子");
    }

}

上面这些类就是一个小框架，可以使用这个小框架编写自己的类。应用程序在使用抽象工厂模式时，只和抽象的产品、抽象工厂以及具体工厂打交道，用户只需要了解抽象产品有哪些方法即可，不需要知道有哪些具体产品。下列代码列出了一个应用程序的类。

public class Shop {

    private UpperClothes cloth;
    private Trousers trouser;
    public void giveSuit(ClotherFactory factory,int chestSize,int waistSize,int height){
        this.cloth = factory.createUpperClothes(chestSize, height);
        this.trouser = factory.createTrousers(waistSize, height);
        showMess();
    }
    private void showMess() {
        System.out.println("<套装信息>");
        System.out.println(cloth.getName()+":");
        System.out.print("胸围："+cloth.getChestSize());
        System.out.println("  身高："+cloth.getHeight());
        System.out.println(trouser.getName()+":");
        System.out.print("腰围："+trouser.getWaitstSize());
        System.out.println("  身高"+trouser.getHeight());
    }
}

public class Application {

    public static void main(String[] args) {
        Shop shop = new Shop();
        ClotherFactory facory = new BJClotherFactory();
        shop.giveSuit(facory, 110, 82, 170);
        facory = new SHClothesFactory();
        shop.giveSuit(facory, 120, 88, 180);
    }
}