【设计模式】抽象工厂模式

【设计模式】抽象工厂模式
设计模式

抽象工厂模式

抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)是所有形态的工厂模式中最为抽象和最具一般性的一种形态。抽象工厂模式是指当有多个抽象角色时,使用的一种工厂模式。抽象工厂模式可以向客户端提供一个接口,使客户端在不必指定产品的具体的情况下,创建多个产品族中的产品对象。

UML类图

【设计模式】抽象工厂模式
抽象工厂模式

抽象产品类(AbstractProductX):多个系列抽象产品(X=A,B,C...)。
具体产品类(ProductX):实现基类中的抽象方法(多个不同的具体产品,X=1,2,3..)。
抽象工厂类或接口(AbstractFactory):定义具体工厂的多个公共接口(拥有各系列产品创建的接口)。
具体工厂类(FactoryX):定义创建各系列具体产品实例的方法。(每个工厂对应一种具体产品,X=1,2,3...)。

与工厂模式的区别

  1. 工厂模式的工厂只能生产一个系列的产品。而抽象工厂模式的工厂可以生产一个或多个系列的产品。
  2. 工厂模式关注的是一个系列的不同种产品。而抽象工厂模式关注的是不同系列产品。

案例分析

接着上篇【设计模式】工厂模式的话题。

场景:玩《英雄联盟》(5v5 moba端游)新开一局游戏,游戏开始每个玩家需要选一个英雄之外,还需要选择天赋,召唤师技能。也就是需要创建三种产品。并且,在不同玩法下,比如召唤师峡谷(自选或排位等)与哭嚎深渊(大乱斗),创建的产品也略微有所差异,比如大乱斗下英雄一开始就3级,召唤师技能没有传送,有雪球。结构上:

  1. 产品(三个系列):英雄,天赋,召唤师技能。
  2. 工厂(两个):召唤师峡谷工厂,哭嚎深渊工厂。

代码实现

英雄基类(新增lv成员变量和print()方法)

public abstract class Hero {
    protected String name;
    protected int lv;

    public abstract void say();

    public void print() {
        System.out.println("name:" + name);
        System.out.println("lv:" + lv);
    }

}

只考虑一种英雄,比如寒冰射手-艾希。


【设计模式】抽象工厂模式
艾希

艾希类:

public class Ashe extends Hero {
    // 简化构造方法,只弄个名字。
    public Ashe() {
        this.name = "寒冰射手-艾希";
    }

    // 艾希台词(不重要)
    @Override
    public void say() {
        System.out.println(name + ":" + "世间万物皆系于一箭之上。");
    }
}

召唤师峡谷中的艾希:

public class Ashe_XiaGu extends Ashe {
    // 在召唤师峡谷中初始等级1级。
    public Ashe_XiaGu() {
        super();
        this.lv = 1;
    }
}

哭嚎深渊中的艾希:

public class Ashe_ShenYuan extends Ashe {
    // 在哭嚎深渊中初始等级3级。
    public Ashe_ShenYuan() {
        super();
        this.lv = 3;
    }
}

天赋基类:(就简单点只用打印信息区分下好了)

public abstract class Talent {
    // 只打印一下信息
    public abstract void print();
}

两个天赋实现类:

public class Talent_XiaGu extends Talent{

    @Override
    public void print() {
        System.out.println("召唤师峡谷中的天赋");
    }

}
public class Talent_ShenYuan extends Talent{

    @Override
    public void print() {
        System.out.println("哭嚎深渊中的天赋");
    }

}

召唤师技能基类:

public abstract class Skill {
    // 召唤师技能种类
    protected String[] skill_type;

    // 选择两种召唤师技能
    public void choose(int i, int j) {
        System.out.println("你选择了" + skill_type[i] + "和" + skill_type[j]);
    }
}

两个召唤师技能实现类:

public class Skill_XiaGu extends Skill {
    public Skill_XiaGu() {
        this.skill_type = new String[] { "闪现", "治疗", "传送", "净化", "光盾", "虛弱",
                "惩戒", "疾走" };
    }
}
public class Skill_ShenYuan extends Skill {
    public Skill_ShenYuan() {
        this.skill_type = new String[] { "闪现", "治疗", "雪球", "净化", "光盾", "虛弱",
                "回蓝", "疾走" };
    }
}

准备工作完毕,接下来就是重点了。

抽象工厂类或接口:

public interface AbstractFactory {
    //创建英雄
    public abstract Hero createHero();
    //创建天赋
    public abstract Talent createTalent();
    //创建召唤师技能
    public abstract Skill createSkill();

}

召唤师峡谷工厂类:

public class Factory_XiaGu implements AbstractFactory {
    //假设我选艾希
    public Hero createHero() {
        return new Ashe_XiaGu();
    }

    public Talent createTalent() {
        return new Talent_XiaGu();
    }

    public Skill createSkill() {
        return new Skill_XiaGu();
    }
}

哭嚎深渊工厂类:

public class Factory_ShenYuan implements AbstractFactory {
    //假设我选艾希
    public Hero createHero() {
        return new Ashe_ShenYuan();
    }

    public Talent createTalent() {
        return new Talent_ShenYuan();
    }

    public Skill createSkill() {
        return new Skill_ShenYuan();
    }
}

最后是客户端代码:

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("请选择游戏模式");
        System.out.println("1,召唤师峡谷   2,哭嚎深渊");
        Scanner can = new Scanner(System.in);
        int w = can.nextInt();
        can.close();
        AbstractFactory factory = null;
        switch (w) {
        case 1:
            // 召唤师峡谷
            factory = new Factory_XiaGu();
            break;
        case 2:
            // 哭嚎深渊
            factory = new Factory_ShenYuan();
            break;
        }
        // 英雄(选择的是艾希)
        Hero hero = factory.createHero();
        hero.print();
        hero.say();
        // 天赋
        Talent talent = factory.createTalent();
        talent.print();
        // 召唤师技能
        Skill skill = factory.createSkill();
        skill.choose(0, 2);

    }

}

客户端选择游戏模式,就相当于选择了不同的工厂去生产游戏元素(英雄,天赋,召唤师技能)。

也可以结合工厂模式使用,比如选择游戏类型后,利用工厂模式选择英雄等等。

工厂模式,客户端不需要知道产品的创建过程。并且,客户端只需要选择游戏模式,就可以用工厂创建多个系列的产品(英雄,天赋,召唤师技能)。主要特点就是一个工厂多系列产品。

运行结果

玩局匹配,选召唤师峡谷:


【设计模式】抽象工厂模式
控制台

源计划皮肤的寒冰射手。


【设计模式】抽象工厂模式
源计划-艾希

实际应用

常见的案例就是使用不同的数据库,数据库能处理用户,也能处理关系。但是,数据库分MySQL,Orical等。处理同样或类似的事情,他们的具体实现存在差异。那就可以抽出一个工厂基类,再分别写两个不同的工厂去处理。这样的话,某些东西就可以做到可迁移的目的。

附件

设计模式Demo
GitHub源码:https://github.com/wzmyyj/Design-Pattern

上一篇:【设计模式】工厂模式


下一篇:编译原理笔记1:概述编译相关的基本知识