设计模式---抽象工厂模式

2023-11-22 09:00:57

抽象工厂模式

我们要学习抽象工厂模式，首先要了解工厂模式
工厂方法模式中只考虑生产同等级的产品，但是在现实生活中许多工厂是综合型的工厂，能生产多等级（种类）的产品，如农场里既养动物又种植物，电器厂既生产电视机又生产洗衣机或空调，大学既有软件专业又有生物专业等而抽象工厂模式将考虑多等级产品的生产，将同一个具体工厂所生产的位于不同等级的一组产品称为一个产品族

抽象工厂模式的定义与特点

定义
是一种为访问类提供一个创建一组相关或相互依赖对象的接口，且访问类无须指定所要产品的具体类就能得到同族的不同等级的产品的模式结构
特点

可以在类的内部对产品族中相关联的多等级产品共同管理，而不必专门引入多个新的类来进行管理。
当需要产品族时，抽象工厂可以保证客户端始终只使用同一个产品的产品组。
抽象工厂增强了程序的可扩展性，当增加一个新的产品族时，不需要修改原代码，满足开闭原则。

缺点
当产品族中需要增加一个新的产品时，所有的工厂类都需要进行修改。增加了系统的抽象性和理解难度

结构和实现

抽象工厂模式同工厂方法模式一样，也是由抽象工厂、具体工厂、抽象产品和具体产品等 4 个要素构成，但抽象工厂中方法个数不同，抽象产品的个数也不同
模式的结构
抽象工厂模式的主要角色

抽象工厂（Abstract Factory）：提供了创建产品的接口，它包含多个创建产品的方法 newProduct()，可以创建多个不同等级的产品。
具体工厂（Concrete Factory）：主要是实现抽象工厂中的多个抽象方法，完成具体产品的创建。
抽象产品（Product）：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能，抽象工厂模式有多个抽象产品。
具体产品（ConcreteProduct）：实现了抽象产品角色所定义的接口，由具体工厂来创建，它同具体工厂之间是多对一的关系。
结构图

例题实现 手机和路由器的生产，如图：

实现代码

接口

//手机产品接口
public interface IphoneProduct {
    void start();
    void stop();
    void collup();
    void sendMS();
}

//路由器产品接口
public interface IRouter {
    void start();
    void stop();
    void openWIFI();
    void setting();
}

//抽象产品工厂接口
public interface IFactory {
//生产手机工厂
    IphoneProduct iphoneproduct();
//生成路由器的工厂
    IRouter irouterproduct();

}

工厂

//华为工厂
public class huaweiFactory implements IFactory{
    @Override
    public IphoneProduct iphoneproduct() {
        return new huaweiPhone();
    }

    @Override
    public IRouter irouterproduct() {
        return new huaweiRouter();
    }
}

//小米工厂
public class xiaomiFactory implements IFactory{
    @Override
    public IphoneProduct iphoneproduct() {//手机模块
        return new xiaomiPhone();
    }

    @Override
    public IRouter irouterproduct() {//路由器模块
        return new xiaomiRouter();
    }
}

产品生产

//小米手机生产
public class xiaomiPhone implements IphoneProduct{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("生产小米开机模块");
    }

    @Override
    public void stop() {
        System.out.println("生产小米关机模块");
    }

    @Override
    public void collup() {
        System.out.println("生产小米打电话模块");
    }

    @Override
    public void sendMS() {
        System.out.println("生产小米发短信模块");
    }
}

//小米路由器生产
public class xiaomiRouter implements IRouter {
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("生产小米路由器开机模块");
    }

    @Override
    public void stop() {
        System.out.println("生产小米路由器关机模块");
    }

    @Override
    public void openWIFI() {
        System.out.println("生产小米路由器开启模块");
    }

    @Override
    public void setting() {
        System.out.println("生产小米路由器设置模块");
    }
}

//华为手机生产
public class huaweiPhone implements IphoneProduct{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("生产华为开机模块");
    }

    @Override
    public void stop() {
        System.out.println("生产华为关机模块");
    }

    @Override
    public void collup() {
        System.out.println("生产华为打电话模块");
    }

    @Override
    public void sendMS() {
        System.out.println("生产华为发短信模块");
    }
}

//华为路由器生产
public class huaweiRouter implements IRouter{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("生产华为路由器开机模块");
    }

    @Override
    public void stop() {
        System.out.println("生产华为路由器关机模块");
    }

    @Override
    public void openWIFI() {
        System.out.println("生产华为路由器开启模块");
    }

    @Override
    public void setting() {
        System.out.println("生产华为路由器设置模块");
    }
}

测试类

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("--------小米工厂--------");
        xiaomiFactory xiaomiFactory=new xiaomiFactory();//小米工厂
        IphoneProduct iphoneproduct = xiaomiFactory.iphoneproduct();//小米工厂生产手机
        IRouter irouterproduct = xiaomiFactory.irouterproduct();//小米工厂生产路由器
        iphoneproduct.start();//生产开机模块
        iphoneproduct.stop();//生产关机模块
        iphoneproduct.collup();//生产打电话模块
        iphoneproduct.sendMS();//生产发短信模块
        irouterproduct.start();//生产路由器开机模块
        irouterproduct.stop();//生产路由器关机模块
        irouterproduct.openWIFI();//生产打开路由器模块
        irouterproduct.setting();//生产路由器设置模块
        System.out.println("--------华为工厂--------");
        huaweiFactory huaweiFactory = new huaweiFactory();//小米工厂
        IphoneProduct iphoneproduct1 = huaweiFactory.iphoneproduct();//华为工厂生产手机
        IRouter irouterproduct1 = huaweiFactory.irouterproduct();//华为工厂生产路由器
        iphoneproduct1.start();//生产开机模块
        iphoneproduct1.stop();//生产关机模块
        iphoneproduct1.collup();//生产打电话模块
        iphoneproduct1.sendMS();//生产发短信模块
        irouterproduct1.start();//生产路由器开机模块
        irouterproduct1.stop();//生产路由器关机模块
        irouterproduct1.openWIFI();//生产打开路由器模块
        irouterproduct1.setting();//生产路由器设置模块
    }
}

运行结果

码农公寓

抽象工厂模式

抽象工厂模式的定义与特点

结构和实现

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