六 抽象工厂模式【Abstract Factory Pattern】 来自CBF4LIFE 的设计模式0

2022-11-02,,,,

好了,我们继续上一节课,上一节讲到女娲造人,人是造出来了,世界时热闹了,可是低头一看,都
是清一色的类型,缺少关爱、仇恨、喜怒哀乐等情绪,人类的生命太平淡了,女娲一想,猛然一拍脑袋,
Shit!忘记给人类定义性别了,那怎么办?抹掉重来,然后就把人类重新洗牌,准备重新开始制造人类。
由于先前的工作已经花费了很大的精力做为铺垫,也不想从头开始了,那先说人类(Product 产品类)
怎么改吧,好,有了,给每个人类都加一个性别,然后再重新制造,这个问题解决了,那八卦炉怎么办?
只有一个呀,要么生产出全都是男性,要不都是女性,那不行呀,有了,把已经有了一条生产线——八卦
炉(工厂模式中的 Concrete Factory)拆开,于是女娲就使用了“八卦拷贝术”,把原先的八卦炉一个变两
个,并且略加修改,就成了女性八卦炉(只生产女性,一个具体工厂的实现类)和男性八卦炉(只生产男
性,又一个具体工厂的实现类),这个过程的类图如下:
先看人类(也就是产品)的类图: 这个图有毒.后期再画个清晰的.
 

这个类图也比较简单,Java 的典型类图,一个接口,几个抽象类,然后是几个实现类,没啥多说的,
其中三个抽象类在抽象工厂模式中是叫做产品等级,六个实现类是叫做产品族,这个也比较好理解,实现
类嘛是真实的产品,一个叫产品,多了就叫产品族,然后再看工厂类:

其中抽象工厂只实现了一个 createHuman 的方法,目的是简化实现类的代码工作量,这个在讲代码的
时候会说。这里还使用了 Jdk 1.5 的一个新特性 Enum 类型,其实这个完全可以类的静态变量来实现,但我
想既然是学习就应该学有所获得,即使你对这个模式非常了解,也可能没用过 Enum 类型,也算是一个不同
的知识点吧,我希望给大家讲解,每次都有新的技术点提出来,每个人都会有一点的收获就足够了,然后
在具体的项目中使用时,知道有这个技术点,然后上 baidu 狗狗一下就能解决问题。话题扯远了,我们继
续类图,完整的类图如下,这个看不大清楚,其实就是上面那两个类图加起来,大家可以看源码中的那个
类图文件:
 我们来看程序实现:

接口实现:

package AbstractFactory;

/**
* @author lhb
* @类名 IHuman
* @描述 定义一个人类的统称,问题出来了,刚刚定义的时候忘记定义性别了 这个重要的问题非修改不可,否则这个世界上太多太多的东西不存在了
* @时间 2022/6/17 10:51
* @版本
**/
public interface IHuman {
default void laugh(){ };
void cry();
void talk();
void sex();
}

三个抽象类都实现完毕了,然后就是些实现类了。其实,你说抽象类放这里有什么意义吗?就是不允
许你 new 出来一个抽象的对象呗,使用非抽象类完全就可以代替,呵呵,杀猪杀尾巴,各有各的杀法,不
过既然进了 Java 这个门就要遵守 Java 这个规矩,我们看实现类:

抽象类实现  黑人抽象类

package AbstractFactory;

/**
* @author lhb
* @类名 AbstracctBlackHuman
* @描述
* @时间 2022/6/17 10:55
* @版本
**/
public abstract class AbstracctBlackHuman implements IHuman{
@Override
public void laugh() {
System.out.println("黑人类会笑");
} @Override
public void cry() {
System.out.println("黑人类会哭");
} @Override
public void talk() {
System.out.println("黑人类可以说话.一般情况是听不懂的.");
} }

白人抽象类

package AbstractFactory;

/**
* @author lhb
* @类名 AbstractWhiteHuman
* @描述
* @时间 2022/6/17 11:17
* @版本
**/
public abstract class AbstractWhiteHuman implements IHuman{
@Override
public void laugh() {
System.out.println("白人类会笑");
} @Override
public void cry() {
System.out.println("白人类会哭");
} @Override
public void talk() {
System.out.println("白人类可以说话.一般情况是听不懂的.");
} }

抽象工厂模式下的产品等级和产品族都已经完成,也就是人类以及产生出的人类是什么样子的都已经
定义好了,下一步就等着工厂开工创建了,那我们来看工厂类。
在看工厂类之前我们先看那个枚举类型,这个是很有意思的:

package AbstractFactory;

/**
* @author lhb
* @类名 EnumHuman
* @描述 java enum类型尽量简单使用,尽量不要使用多态、继承等方法 * 毕竟用Class完全可以代替enum
* @时间 2022/6/17 11:36
* @版本
**/
public enum EnumHuman {
WhiteFemaleHuman("AbstractFactory.WhiteFemaleHume"),
BlackFemaleHuman("AbstractFactory.BlackFemaleHuman"),
WhiteMaleHuman("AbstractFactory.WhiteMaleHuman"),
BlackMaleHuman("AbstractFactory.BlackMaleHuman"); private String value = "";
private EnumHuman(String value){
this.value = value;
}
public String getValue(){
return this.value;
} }

我之所以引入 Enum 这个类型,是想让大家在看这本书的时候能够随时随地的学到点什么,你如果看不
设计模式,你可以从我的程序中学到一些新的技术点,不用像我以前报着砖头似的书在那里啃,看一遍
不懂,再看第二遍,然后翻了英文原本才知道,哦~,原来是这样滴,只能说有些翻译家实在不懂技术。我
在讲解技术的时候,尽量少用专业术语,尽量使用大部分人类都能理解的语言。
Enum 以前我也很少用,近在一个项目中偶然使用上了,然后才发觉它的好处,Enum 类型作为一个参
数传递到一个方法中时,在 Junit 进行单元测试的时候,不用判断输入参数是否为空、长度为 0 的边界异
常条件,如果方法传入的参数不是 Enum 类型的话,根本就传递不进来,你说定义一个类,定义一堆的静态
变量,这也可以呀,这个不和你抬杠,上面的代码我解释一下,构造函数没啥好说的,然后是 getValue()
方法,就是获得枚举类型中一个元素的值,枚举类型中的元素也是有名称和值的,这个和 HashMap 有点类
似。
然后,我们看我们的工厂类,先看接口:

package AbstractFactory;

/**
* @author lhb
* @类名 IHumanFactory
* @描述
* @时间 2022/6/20 11:25
* @版本
**/
public interface IHumanFactory {
//制造黄色人类
IHuman createYellowHuman();
IHuman createWhiteHuman();
IHuman createBlackHuman();
}

然后看抽象类:

package AbstractFactory;

/**
* @author lhb
* @类名 AbstractHumanFactory
* @描述
* @时间 2022/6/20 11:26
* @版本
**/
public abstract class AbstractHumanFactory implements IHumanFactory{
protected IHuman createHuman(EnumHuman enumHuman){
IHuman human =null;
//如果传递进来不是一个Enum中具体的一个Element的话,则不处理
if(!enumHuman.getValue().equals("")){
try{
human = (IHuman) Class.forName(enumHuman.getValue()).newInstance();
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
return human;
} }

看到没,这就是引入 enum 的好处,createHuman(HumanEnum humanEnum)这个方法定义了输入参数必须
是 HumanEnum 类型,然后直接使用 humanEnum.getValue()方法就能获得具体传递进来的值,这个不多说了,
大家自己看程序领会,没多大难度,这个抽象类的目的就是减少下边实现类的代码量,我们看实现类:
男性工厂,只创建男性:

package AbstractFactory;

/**
* @author lhb
* @类名 MaleHumanFactory
* @描述
* @时间 2022/6/20 11:42
* @版本
**/
public class MaleHumanFactory extends AbstractHumanFactory{
@Override
public IHuman createYellowHuman() {
return null;
} @Override
public IHuman createWhiteHuman() {
return super.createHuman(EnumHuman.WhiteMaleHuman);
} @Override
public IHuman createBlackHuman() {
return super.createHuman(EnumHuman.BlackMaleHuman);
}
}

女性工厂,只创建女性:

package AbstractFactory;

/**
* @author lhb
* @类名 FemaleHumanFactory
* @描述
* @时间 2022/6/20 11:44
* @版本
**/
public class FemaleHumanFactory extends AbstractHumanFactory{
@Override
public IHuman createYellowHuman() {
return null;
} @Override
public IHuman createWhiteHuman() {
return super.createHuman(EnumHuman.WhiteFemaleHuman);
} @Override
public IHuman createBlackHuman() {
return super.createHuman(EnumHuman.BlackFemaleHuman);
}
}

产品定义好了,工厂也定义好了,万事俱备只欠东风,那咱就开始造吧,哦,不对,女娲开始造人了:

package AbstractFactory;

/**
* @author lhb
* @类名 NvWa
* @描述
* @时间 2022/6/20 14:34
* @版本
**/
public class NvWa {
public static void main(String[] args) {
IHumanFactory maleHumanFactory = new MaleHumanFactory();
IHumanFactory femaleHumanFactory = new FemaleHumanFactory(); IHuman maleWhiteHuman = maleHumanFactory.createWhiteHuman();
IHuman femaleWhiteHuman = femaleHumanFactory.createWhiteHuman();
maleWhiteHuman.cry();
maleWhiteHuman.laugh();;
femaleWhiteHuman.talk();
}
}

两个八卦炉,一个造女的,一个造男的,开足马力,一直造到这个世界到现在这个模式为止。
抽象工厂模式讲完了,那我们再思考一些问题:工厂模式有哪些优缺点?先说优点,我这人一般先看
人优点,非常重要的有点就是,工厂模式符合 OCP 原则,也就是开闭原则,怎么说呢,比如就性别的问题,
这个世界上还存在双性人,是男也是女的人,那这个就是要在我们的产品族中增加一类产品,同时再增加
一个工厂就可以解决这个问题,不需要我再来实现了吧,很简单的大家自己画下类图,然后实现下。
那还有没有其他好处呢?抽象工厂模式,还有一个非常大的有点,高内聚,低耦合,在一个较大的项
目组,产品是由一批人定义开发的,但是提供其他成员访问的时候,只有工厂方法和产品的接口,也就是
说只需要提供 Product Interface 和 Concrete Factory 就可以产生自己需要的对象和方法,Java 的高内聚
低耦合的特性表现的一览无遗,哈哈。

六 抽象工厂模式【Abstract Factory Pattern】 来自CBF4LIFE 的设计模式0的相关教程结束。

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