java抽象工厂设计模式--个人理解及实现

叁歲伎倆 2021-10-15 04:33 207阅读 0赞

**目录**

相信你现在还是懵逼是，反正我当时看完之后是懵逼的！！！

扩展部分 和理解抽象工厂关系不大，但有点点关系！！

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要了解抽象工厂，先得了解什么叫产品等级结构，什么叫产品族。

场景：

Sunny软件公司欲推出一款新的手机游戏软件，该软件能够支持Symbian、Android和Windows Mobile等多个智能手机操作系统平台，针对不同的手机操作系统，该游戏软件提供了不同的游戏操作控制(OperationController)类和游戏界面控制(InterfaceController)类，并提供相应的工厂类来封装这些类的初始化过程。软件要求具有较好的扩展性以支持新的操作系统平台，为了满足上述需求，试采用抽象工厂模式对其进行设计。

产品等级结构：同一类产品类型下面都不同型号的产品称为产品等级。例如上面的Symbian游戏操作控制和android游戏操作控制都叫做游戏操作控制即为同一产品类型，但两者属于不同系统下的操作控制，故两者为不同的产品等级。

产品族：产品族是对应工厂来说的，一个工厂下面生产的产品等级结构的集合称为产品族。

## 相信你现在还是懵逼是，反正我当时看完之后是懵逼的！！！ ##

理解的关键点：谁作为产品族，谁作为产品等级，比如上面的案例，谁应该作为产品族，谁应该作为产品等级呢？记住一点，产品族不可扩展，产品等级结构可进行扩展（抽象工厂的倾斜性扩展）。上面要求，对操作系统来说以后要能进行扩展，所以很容易区分出来，操作系统是决定产品等级结构原因，游戏控制操作、游戏界面操作是产品族。

操作系统是 产品等级结构产生的原因，而这种原因是支持扩展的。

例如：有了symbian操作系统，才会出现为symbian量身定做的新的游戏操作控制和游戏界面控制产品等级结构，而新产生的就是新的产品等级结果，所以产品等级结构是支持扩展的。

理解的关键点变为：谁作为产品族？谁是产生新产品等级结构的因素？记住一点，产品族不可扩展，产品等级结构可进行扩展（抽象工厂的倾斜性扩展 ）上面就很容易得出，因为后面要求系统可扩展，则游戏操作控制、游戏界面控制是产品族；各个不同系统是产生不同产品等级结构的因素。工厂类的作用就是将特定的因素和产生的相应结果进行组装。

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图片抄自：[https://www.jianshu.com/p/5fb1e21c4d19][https_www.jianshu.com_p_5fb1e21c4d19]

现在结合代码：

1、构建产品族---界面控制抽象类AbstractInterfaceController、游戏操作控制抽象类AbstractOperationController

/**
     * 界面控制抽象类
     *
     * @author qiaofeng
     */
    public abstract class AbstractInterfaceController {
    
        public abstract void interfaceOperation();
    }

/**
     * 游戏操作控制抽象类
     *
     * @author qiaofeng
     */
    public abstract class AbstractOperationController {
    
        //具体的操作抽象方法
        public abstract void operationControl();
    }

2、抽象工厂类----封装产生不同产品等级结构的原因和对应的结果SystemAbstractFactory

/**
     * 抽象工厂类
     *
     * @author qiaofeng
     */
    public interface SystemAbstractFactory {
    
        /**
         * 获取游戏界面控制 --产品类
         * @return 游戏界面控制对象
         */
        AbstractInterfaceController getAbstractInterfaceController();
    
        /**
         * 获取游戏操作控制 --产品类
         * @return 游戏操作控制对象
         */
        AbstractOperationController getAbstractOperationController();
    }

上面就已经将抽象工厂的结构搭建起来了，下面我们开始进行实现，相当于扩展产品结构等级。

3、现在要增加一个symbian操作系统，该系统有自己特定的游戏界面控制和游戏操作控制，故下面实现这两个产品等级结构

/**
     * 塞班系统游戏界面操作
     *
     * @author qiaofeng
     */
    public class SymbianInterface extends AbstractInterfaceController {
    
        @Override
        public void interfaceOperation() {
            System.out.println("塞班系统执行了游戏界面操作");
        }
    }

/**
     * 塞班系统游戏控制
     *
     * @author qiaofeng
     */
    public class SymbianOperation extends AbstractOperationController {
    
        @Override
        public void operationControl() {
            System.out.println("塞班系统执行游戏控制操作");
        }
    }

4.对symbian系统量身定制的产品等级结构（界面控制、操作控制）进行封装成工厂实现类，提供给使用symbian系统的人使用。

/**
     * 塞班系统
     *
     * @author qiaofeng
     */
    public class SymbianFactory implements SystemAbstractFactory{
    
        @Override
        public AbstractInterfaceController getAbstractInterfaceController() {
            return new SymbianInterface();
        }
    
        @Override
        public AbstractOperationController getAbstractOperationController() {
            return new SymbianOperation();
        }
    }

进行测试：

输出结果：

塞班系统执行了游戏界面操作
    塞班系统执行游戏控制操作

*  当产品族只有一个是即为简单工厂模式，当产品族有多个时，便是抽象工厂模式。
 *  现在有新的需求，android系统需要不一样的游戏控制与界面控制，则方法相同，先扩展各产品族对产品等级结构（界面控制、操作控制），在使用androidFactory工厂实现类对相应产品族先量身定制对产品等级结构进行封装。代码和上面symbian的类似，就不贴代码了。

**说明点：由于抽象工厂的倾斜性扩展，所以扩展产品等级结构很容易，但是要扩展产品族（界面控制、操作控制）例如在扩展一个界面声音控制就比较困难了，必须修改抽象工厂，增加界面声音控制产品，那么之前实现了改抽象工厂的工厂实现类都得修改，违背开闭原则。**

### **扩展部分 和理解抽象工厂关系不大，但有点点关系！！** ###

比如说现在操作系统已经有20多个了，每次使用都得new对应操作系统的工厂类，操作总有点不方便类似下面这样：

public static void main(String[] args){
       SystemAbstractFactory symbianFactory = new SymbianFactory();
            symbianFactory.getAbstractInterfaceController().interfaceOperation();
            symbianFactory.getAbstractOperationController().operationControl();
    
            SystemAbstractFactory androidFactory = new AndroidFactory();
            androidFactory.getAbstractOperationController().operationControl();
            androidFactory.getAbstractInterfaceController().interfaceOperation();
    ......
    ....
    ....
    ..
    }

我想到的解决方案：通过反射的方式获取相应的工厂对象（其实两者差不多，下面的少了new的操作）,代码上要优雅得多。

public static SystemAbstractFactory getSystemAbstractFactory(String className) {
            try {
                return (SystemAbstractFactory) Class.forName(className).newInstance();
            } catch (Exception e) {
                System.out.println("通过反射获取工厂对象失败");
                throw new RuntimeException("通过反射获取工厂对象失败");
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            SystemAbstractFactory symbianFactory = getSystemAbstractFactory(SymbianFactory.class.getName());
            symbianFactory.getAbstractInterfaceController().interfaceOperation();
            symbianFactory.getAbstractOperationController().operationControl();
    
            SystemAbstractFactory androidFactory = getSystemAbstractFactory(AndroidFactory.class.getName());
            androidFactory.getAbstractOperationController().operationControl();
            androidFactory.getAbstractInterfaceController().interfaceOperation();
    
    。。。。。
    。。。。
    。。。
    。。
    。
        }

简单工厂模式和工厂模式的区别：

简单工厂模式---->简单工厂类有个方法，根据传入的参数创建对应的产品等级对象，会导致每次需要增加产品等级结构时都要修改工厂类，不符合开闭原则。

抽象/工厂模式---->抽象工厂模式使用工厂实现类代替不同参数传入的情况，根据需要new自己对应的工厂实现类；当需要进行业务扩展时，直接实现抽象工厂类，不需要修改原来的工厂实现类，符合开闭原则，易于扩展。

简单工厂模式，当工厂抽象类里面有多个产品族时，简单工厂模式就变为抽象工厂模式。

参考地址：

[https://www.jianshu.com/p/5fb1e21c4d19][https_www.jianshu.com_p_5fb1e21c4d19]

[https://blog.csdn.net/lovelion/article/details/9319571][https_blog.csdn.net_lovelion_article_details_9319571]

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[https_www.jianshu.com_p_5fb1e21c4d19]: https://www.jianshu.com/p/5fb1e21c4d19
[https_blog.csdn.net_lovelion_article_details_9319571]: https://blog.csdn.net/lovelion/article/details/9319571