抽象工廠模式

抽象工廠模式（Abstract Factory Pattern）是圍繞一個超級工廠創建其他工廠。該超級工廠又稱為其他工廠的工廠。這種類型的設計模式屬於創建型模式，它提供了一種創建物件的最佳方式。

在抽象工廠模式中，介面是負責建立一個相關物件的工廠，不需要明確指定它們的類別。每個生成的工廠都能依照工廠模式提供物件。

介紹

意圖：提供一個建立一系列相關或相互依賴物件的接口，而無需指定它們特定的類別。

主要解決：主要解決介面選擇的問題。

何時使用：系統的產品有多於一個的產品族，而係統只消費其中某一族的產品。

如何解決：在一個產品族裡面，定義多個產品。

關鍵程式碼：在一個工廠裡聚合多個同類產品。

應用實例：工作了，為了參加一些聚會，肯定有兩套或多套衣服吧，比如說有商務裝（成套，一系列具體產品）、時尚裝（成套，一系列具體產品），甚至對於一個家庭來說，可能有商務女裝、商務男裝、時尚女裝、時尚男裝，這些也都是成套的，即一系列具體產品。假設一種情況（現實中是不存在的，要不然，沒法進入共產主義了，但有利於說明抽象工廠模式），在您的家中，某一個衣櫃（具體工廠）只能存放某一種這樣的衣服（成套，一系列特定產品），每次拿這種成套的衣服時也自然要從這個衣櫃中取出了。用OO 的思想去理解，所有的衣櫃（具體工廠）都是衣櫃類的（抽象工廠）某一個，而每一件成套的衣服又包括具體的上衣（某一具體產品），褲子（某一具體產品），這些具體的上衣其實也都是上衣（抽象產品），具體的褲子也都是褲子（另一個抽象產品）。

優點：當一個產品族中的多個物件被設計成一起工作時，它能保證客戶端總是只使用同一個產品族中的物件。

缺點：產品族擴充功能非常困難，要增加一個系列的某一產品，既要在抽象的 Creator 裡加程式碼，又要在具體的裡面加程式碼。

使用場景：1、QQ 換皮膚，一整套一起換。 2、產生不同作業系統的程式。

注意事項：產品族難擴展，產品等級易擴展。

實作

我們將建立 Shape 和 Color 介面和實作這些介面的實體類別。下一步是建立抽象工廠類別 AbstractFactory。接著定義工廠類別 ShapeFactory 和 ColorFactory，這兩個工廠類別都是擴充了 AbstractFactory。然後建立一個工廠創造器/生成器類別 FactoryProducer。

AbstractFactoryPatternDemo，我們的示範類別使用 FactoryProducer 來取得 AbstractFactory 物件。它將向 AbstractFactory 傳遞形狀資訊 Shape（CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便取得它所需物件的類型。同時它也向 AbstractFactory 傳遞顏色資訊 Color（RED / GREEN / BLUE），以便取得它所需物件的類型。

步驟 1

為形狀建立一個介面。

Shape.java

public interface Shape {
   void draw();
}

步驟 2

建立實作介面的實體類別。

Rectangle.java

public class Rectangle implements Shape {

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
   }
}

#Square.java

public class Square implements Shape {

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Square::draw() method.");
   }
}

Circle.java

public class Circle implements Shape {

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
   }
}

步驟3

為顏色建立一個介面。

Color.java

public interface Color {
   void fill();
}

步驟4

#建立實作介面的實體類別。

Red.java

public class Red implements Color {

   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Red::fill() method.");
   }
}

Green.java

public class Green implements Color {

   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Green::fill() method.");
   }
}

##Blue.java

public class Blue implements Color {

   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Blue::fill() method.");
   }
}

步驟5

為Color 和Shape 物件建立抽象類別來取得工廠。

AbstractFactory.java

public abstract class AbstractFactory {
   abstract Color getColor(String color);
   abstract Shape getShape(String shape) ;
}

步驟 6

建立擴展了 AbstractFactory 的工廠類，基於給定的資訊產生實體類別的物件。

ShapeFactory.java##

public class ShapeFactory extends AbstractFactory {
	
   @Override
   public Shape getShape(String shapeType){
      if(shapeType == null){
         return null;
      }		
      if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){
         return new Circle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){
         return new Rectangle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){
         return new Square();
      }
      return null;
   }
   
   @Override
   Color getColor(String color) {
      return null;
   }
}

ColorFactory.java

public class ColorFactory extends AbstractFactory {
	
   @Override
   public Shape getShape(String shapeType){
      return null;
   }
   
   @Override
   Color getColor(String color) {
      if(color == null){
         return null;
      }		
      if(color.equalsIgnoreCase("RED")){
         return new Red();
      } else if(color.equalsIgnoreCase("GREEN")){
         return new Green();
      } else if(color.equalsIgnoreCase("BLUE")){
         return new Blue();
      }
      return null;
   }
}

步驟7

建立一個工廠創造器/生成器類，透過傳遞形狀或顏色資訊來獲取工廠。

FactoryProducer.java

public class FactoryProducer {
   public static AbstractFactory getFactory(String choice){
      if(choice.equalsIgnoreCase("SHAPE")){
         return new ShapeFactory();
      } else if(choice.equalsIgnoreCase("COLOR")){
         return new ColorFactory();
      }
      return null;
   }
}

步驟 8

使用 FactoryProducer 來取得 AbstractFactory，透過傳遞類型資訊來取得實體類別的物件。

AbstractFactoryPatternDemo.java

public class AbstractFactoryPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {

      //获取形状工厂
      AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");

      //获取形状为 Circle 的对象
      Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");

      //调用 Circle 的 draw 方法
      shape1.draw();

      //获取形状为 Rectangle 的对象
      Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");

      //调用 Rectangle 的 draw 方法
      shape2.draw();
      
      //获取形状为 Square 的对象
      Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");

      //调用 Square 的 draw 方法
      shape3.draw();

      //获取颜色工厂
      AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");

      //获取颜色为 Red 的对象
      Color color1 = colorFactory.getColor("RED");

      //调用 Red 的 fill 方法
      color1.fill();

      //获取颜色为 Green 的对象
      Color color2 = colorFactory.getColor("Green");

      //调用 Green 的 fill 方法
      color2.fill();

      //获取颜色为 Blue 的对象
      Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");

      //调用 Blue 的 fill 方法
      color3.fill();
   }
}

步驟 9

#驗證輸出。

Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.
Inside Square::draw() method.
Inside Red::fill() method.
Inside Green::fill() method.
Inside Blue::fill() method.

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