Java與設計模式-抽象工廠模式解析

Java與設計模式-抽象工廠模式解析

首先說明，文章較長，保證你有耐心看完肯定能懂，沒耐心直接點×即可。

抽象工廠模式，是創建型設計模式之一。抽象型工廠模式適合產品確定，產品線不確定的類型，怎麼講？通過一個具體例子來講一下吧。例如某電腦廠商要生產電腦，也就是電腦這個產品確定，而電腦配置不確定，這種情況可以用抽象工廠模式來解決。

 

代碼實現完全結合UML類圖，結合圖就可以完成系統創建。

本實例裡是抽象類ComputerFactory（對應UML類圖中的AbstractFactory）：

 

package com.factory.demo;

public abstract class ComputerFactory {
	public abstract CPU createCPU();
	public abstract MainBoard createMainBoard();
	public abstract RAM createRAM();

}

有三個方法，生產CPU,生產主板和生產內存。

 

產品抽象接口，CPU（對應UML類圖中的ProductA）：

 

package com.factory.demo;

public interface CPU {

	void cpu();
}

產品抽象接口，主板（對應UML類圖中的ProductB）：

 

 

package com.factory.demo;

public interface MainBoard  {
	 void mainboard(); 
}

產品抽象接口，內存（（對應UML類圖中的ProductC））：

 

 

package com.factory.demo;

public interface RAM {

	void ram();
}

下面是具體產品，CPU的I3（對應UML類圖中的ProductA1）：

 

 

package com.factory.demo;

public class I3CPU implements CPU {

	public void cpu() {
		System.out.println("i3處理器");

	}

}

具體產品，CPU的I5（對應UML類圖中的ProductA2）：

package com.factory.demo;

public class I5CPU implements CPU {

	public void cpu() {
		System.out.println("i5處理器");

	}

}

具體產品，主板 聯想主板（對應UML類圖中的ProductB1）：

 

 

package com.factory.demo;

public class LenovoMainBoard implements MainBoard {

	@Override
	public void mainboard() {
		System.out.println("華碩主板");

	}

}

具體產品，主板 華碩主板（對應UML類圖中的ProductB2）：

 

 

package com.factory.demo;

public class ASUSMainBoard implements MainBoard {

	@Override
	public void mainboard() {
		System.out.println("聯想主板");

	}

}

具體產品 內存 三星內存（對應UML類圖中的ProductC1）：

 

 

package com.factory.demo;

public class SamsungRAM implements RAM {

	public void ram() {
		System.out.println("三星內存");

	}

}

具體產品，內存 金士頓內存（對應UML類圖中的ProductC2）：

 

 

package com.factory.demo;

public class KingStoneRAM implements RAM {

	public void ram() {
		System.out.println("金士頓內存");

	}

}

具體工廠類1，Computer1繼承抽象工廠類（對應UML類圖中的Factory1）：

 

 

package com.factory.demo;

public class Computer1 extends ComputerFactory {
	/**
	 * 組裝電腦1，用的i3處理器、聯想的主板和三星的內存
	 * @return
	 */

	@Override
	public CPU createCPU() {
		return new I3CPU();
	}

	@Override
	public MainBoard createMainBoard() {
		return new LenovoMainBoard();
	}

	@Override
	public RAM createRAM() {
		return new SamsungRAM();
	}



}

具體工廠類2，Computer2繼承抽象工廠類（對應UML類圖中的Factory2）：

 

package com.factory.demo;

public class Computer2 extends ComputerFactory {
	/**
	 * 組裝電腦2，用的i5處理器、華碩的主板和金士頓的內存
	 * @return
	 */

	@Override
	public CPU createCPU() {
		return new I5CPU();
	}

	@Override
	public MainBoard createMainBoard() {
		return new ASUSMainBoard();
	}

	@Override
	public RAM createRAM() {
		return new KingStoneRAM();
	}


}

 

這時創建一個測試類：

 

 

package com.factory.demo;

public class TestFactory {

	public static void main(String[] args) {
		//電腦1
		ComputerFactory computer1=new Computer1();
		System.out.println("組裝產品類型1：");
		computer1.createCPU().cpu();
		computer1.createMainBoard().mainboard();
		computer1.createRAM().ram();
		
		//電腦2
		ComputerFactory computer2=new Computer2();
		System.out.println("組裝產品類型2：");
		computer2.createCPU().cpu();
		computer2.createMainBoard().mainboard();
		computer2.createRAM().ram();
		
	

	}

}

 

 

總結一下：上面每一個類或接口都對應了UML類圖中的每一個元素，可以參照UML類圖構建系統。本系統好處是分離了接口和實現，實現產品下種類切換時十分靈活容易（也就是再制作一條產品Computer3的生產線很容易）。缺點也是顯而易見，會造成類爆炸性增長。

還有一個缺點就是不容易增加其他產品類，增加一個產品類就需要修改抽象工廠，那麼所有具體工廠類也必須被修改。

下面我們看一下如何增加一條Computer3的生產線：

Computer3的配置是i7 CPU+華碩主板+金士頓內存。這時我們首先要實現一個i7的CPU（對應UML類圖中的ProductA3）：

 

package com.factory.demo;

public class I7CPU implements CPU {

	public void cpu() {
		System.out.println("i7處理器");

	}

}

然後是具體工廠類3，Computer3繼承抽象工廠類（對應UML類圖中的Factory3）：

 

 

package com.factory.demo;

public class Computer3 extends ComputerFactory {
	/**
	 * 組裝電腦3，i7 CPU+華碩主板+金士頓內存
	 * @return
	 */

	@Override
	public CPU createCPU() {
		return new I7CPU();
	}

	@Override
	public MainBoard createMainBoard() {
		return new ASUSMainBoard();
	}

	@Override
	public RAM createRAM() {
		return new KingStoneRAM();
	}


}

測試類增加Computer3的代碼，增加後如下：

 

 

package com.factory.demo;

public class TestFactory {

	public static void main(String[] args) {
		//電腦1
		ComputerFactory computer1=new Computer1();
		System.out.println("組裝產品類型1：");
		computer1.createCPU().cpu();
		computer1.createMainBoard().mainboard();
		computer1.createRAM().ram();
		
		//電腦2
		ComputerFactory computer2=new Computer2();
		System.out.println("組裝產品類型2：");
		computer2.createCPU().cpu();
		computer2.createMainBoard().mainboard();
		computer2.createRAM().ram();
		
		//電腦3
		ComputerFactory computer3=new Computer3();
		System.out.println("組裝產品類型3：");
		computer3.createCPU().cpu();
		computer3.createMainBoard().mainboard();
		computer3.createRAM().ram();

	}

}

 

可以看出來擴展生產線變得很容易，系統擴展性大大增強。