Java设计模式圣经连载（03）－抽象工厂模式

1.3 抽象工厂（Abstract Factory）模式
    抽象工厂模式可以向客户端提供一个接口，使得客户端在不必指定产品具体类型的情况下，创建多个产品族中的产品对象。这就是抽象工厂模式的用意。
    每个模式都是针对一定问题的解决方案。抽象工厂模式面对的问题是多产品等级结构的系统设计。
    在学习抽象工厂具体实例之前，应该明白两个重要的概念：产品族和产品等级。
    产品族：是指位于不同产品等级结构中，功能相关联的产品组成的家族。比如AMD的CPU和ADM芯片的主板，组成一个家族。Intel的CPU和Intel芯片的主板，又组成一个家族。而这两个家族都来自于两个产品等级：CPU，主板。一个等级结构是由相同的结构的产品组成，示意图如下：

 
    理解这个产品结构是理解抽象工厂模式的关键所在，所以我不惜花费时间来画此图。如果领悟不到此图的含义，就无法区分工厂方法模式和抽象工厂模式的区别。
    从上图可以看出，抽象工厂模式的每个工厂创造出来的都是一族产品，而不是一个或者一组。组是可以随意组合的！其实两个就这点点差别，呵呵，估计现在你已经差不多明白了抽象工厂模式的含义。不废话了，看个例子，真相将大白于天下！

 

1.3.1 抽象工厂模式在农场中的实现

1.3.1.1 背景

    聪明的农场主总是让自己的庄园越来越有价值，“农场”在经历了简单工厂模式和工厂模式后，不断的扩大生产。如今，再次面临新的大发展，一项重要的工作就是引进塑料大棚技术，在大棚里种植热带（Tropical）和亚热带（Northern）的水果和蔬菜，用以满足市场需求，获取更大的利益。

1.3.1.2 产品角色图

    经过分析，对产品角色进行分析得出下图

 
1.3.1.3 系统设计

    经过分析，所谓的各个园丁其实就是工厂角色，而蔬菜和水果则是产品角色。将抽象工厂模式用于农场中，系统设计图如下：

 

 
1.3.1.4 实现源码

1.3.1.4.1 抽象工厂：Gardener.java

package com.lavasoft.patterns.abstractfactory.ybms;

/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * FileName:Gardener.java
 * User:    LavaSoft
 * Date:    2006-12-5
 * Time:    22:55:23
 * 《Java与模式》（--阎宏博士著）读书笔记
 * 工厂模式--抽象工厂模式--一般性模式（农场应用）
 * ReadMe:  抽象工厂角色：工厂接口
 */
public interface Gardener {

    public Fruit createFruit(String name);

    public Veggie createVeggie(String name);
}

 

1.3.1.4.2 抽象水果产品：Fruit.java

package com.lavasoft.patterns.abstractfactory.ybms;

/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * FileName:Fruit.java
 * User:    LavaSoft
 * Date:    2006-12-5
 * Time:    22:54:15
 * 《Java与模式》（--阎宏博士著）读书笔记
 * 工厂模式--抽象工厂模式--一般性模式（农场应用）
 * ReadMe:  抽象产品角色：水果接口
 */
public interface Fruit {
}

 

1.3.1.4.3 抽象蔬菜产品：Veggie.java
package com.lavasoft.patterns.abstractfactory.ybms;

/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * FileName:Veggie.java
 * User:    LavaSoft
 * Date:    2006-12-5
 * Time:    22:56:22
 * 《Java与模式》（--阎宏博士著）读书笔记
 * 工厂模式--抽象工厂模式--一般性模式（农场应用）
 * ReadMe:  抽象产品角色：蔬菜接口
 */
public interface Veggie {
}

 

1.3.1.4.4 热带水果：TropicalFruit.java
package com.lavasoft.patterns.abstractfactory.ybms;

/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * FileName:TropicalFruit.java
 * User:    LavaSoft
 * Date:    2006-12-5
 * Time:    22:57:08
 * 《Java与模式》（--阎宏博士著）读书笔记
 * 工厂模式--抽象工厂模式--一般性模式（农场应用）
 * ReadMe:  具体产品角色：热带水果
 */
public class TropicalFruit implements Fruit {
    private String name;

    public TropicalFruit(String name) {
        System.out.println("热带工厂为您创建了：热带水果－"+name);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

}

 

1.3.1.4.5 热带蔬菜：TropicalVeggie.java
package com.lavasoft.patterns.abstractfactory.ybms;

/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * FileName:TropicalVeggie.java
 * User:    LavaSoft
 * Date:    2006-12-5
 * Time:    22:58:03
 * 《Java与模式》（--阎宏博士著）读书笔记
 * 工厂模式--抽象工厂模式--一般性模式（农场应用）
 * ReadMe:  具体产品角色：热带蔬菜
 */
public class TropicalVeggie implements Veggie {
    private String name;

    public TropicalVeggie(String name) {
        System.out.println("热带工厂为您创建了：热带水果－"+name);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

}

 

1.3.1.4.6 亚热带水果：NorthernFruit.java
package com.lavasoft.patterns.abstractfactory.ybms;

/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * FileName:NorthernFruit.java
 * User:    LavaSoft
 * Date:    2006-12-5
 * Time:    22:58:55
 * 《Java与模式》（--阎宏博士著）读书笔记
 * 工厂模式--抽象工厂模式--一般性模式（农场应用）
 * ReadMe:  具体产品角色：亚热带水果
 */
public class NorthernFruit implements Fruit {
    private String name;

    public NorthernFruit(String name) {
        System.out.println("亚热带工厂为您创建了：亚热带水果－"+name);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

}

1.3.1.4.7 亚热带蔬菜：NorthernVeggie.java
package com.lavasoft.patterns.abstractfactory.ybms;

/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * FileName:NorthernVeggie.java
 * User:    LavaSoft
 * Date:    2006-12-5
 * Time:    22:59:36
 * 《Java与模式》（--阎宏博士著）读书笔记
 * 工厂模式--抽象工厂模式--一般性模式（农场应用）
 * ReadMe:  具体产品角色：亚热带蔬菜
 */
public class NorthernVeggie implements Veggie {
    private String name;

    public NorthernVeggie(String name) {
        System.out.println("亚热带工厂为您创建了：亚热带蔬菜－"+name);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

}

 

1.3.1.4.8 热带工厂：TropicalGardener.java
/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * FileName:TropicalGardener.java
 * User:    LavaSoft
 * Date:    2006-12-5
 * Time:    23:01:49
 * 《Java与模式》（--阎宏博士著）读书笔记
 * 工厂模式--抽象工厂模式--一般性模式（农场应用）
 * ReadMe:  具体工厂角色：热带工厂
 */
public class TropicalGardener implements Gardener {
    public Fruit createFruit(String name) {
        return new TropicalFruit(name);
    }

    public Veggie createVeggie(String name) {
        return new TropicalVeggie(name);
    }
}

 

1.3.1.4.9 亚热带工厂：NorthernGardener.java
package com.lavasoft.patterns.abstractfactory.ybms;

/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * FileName:NorthernGardener.java
 * User:    LavaSoft
 * Date:    2006-12-5
 * Time:    23:00:31
 * 《Java与模式》（--阎宏博士著）读书笔记
 * 工厂模式--抽象工厂模式--一般性模式（农场应用）
 * ReadMe:  具体工厂角色：亚热带工厂
 */
public class NorthernGardener implements Gardener {
    public Fruit createFruit(String name) {
        return new NorthernFruit(name);
    }

    public Veggie createVeggie(String name) {
        return new NorthernVeggie(name);
    }
}

 

1.3.1.4.10 测试类（客户端）：TestApp.java
package com.lavasoft.patterns.abstractfactory.ybms;

/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * FileName:TestApp.java
 * User:    LavaSoft
 * Date:    2006-12-5
 * Time:    23:03:22
 * 《Java与模式》（--阎宏博士著）读书笔记
 * 工厂模式--抽象工厂模式--一般性模式（农场应用）
 * ReadMe:  测试类（客户端）
 */
public class TestApp {
    private void test(){
        Veggie tv,nv;
        Fruit tf,nf;
        TropicalGardener tg=new TropicalGardener();
        NorthernGardener ng=new NorthernGardener();

        tv=tg.createVeggie("热带菜叶");
        nv=ng.createVeggie("东北甜菜");
        tf=tg.createFruit("海南椰子");
        nf=ng.createFruit("雪梨");
    }
    public static void main(String args[]){
        TestApp test=new TestApp();
        test.test();
    }
}

 

1.3.1.4.11 测试运行结果
    热带工厂为您创建了：热带水果－热带菜叶
    亚热带工厂为您创建了：亚热带蔬菜－东北甜菜
    热带工厂为您创建了：热带水果－海南椰子
    亚热带工厂为您创建了：亚热带水果－雪梨

    Process finished with exit code 0
    看完设计图和源码，原理已经很清楚了，这个模式应用很灵活，猴交给你了，看你怎么玩它！哈哈哈哈。。。。

1.3.1.5 女娲举绳造万物
    女娲举绳造物的故事很适合在这里举例子，女娲的绳子按照阴阳划分，产品则按人、兽划分。将抽象工厂模式用于女娲造万物的模拟系统设计中。系统设计图如下：

 
    看完这个设计图，参考农场的例子，实现已经很容易了，就不赘述了。