复杂对象创建--抽象工厂模式

什么是复杂对象

 

所谓复杂对象，指的是对象的成员变量是由一系列的其他对象组成，其中每对象的创建和赋值都是单独的业务逻辑。如果把这个复杂对象称为一个产品，那组成的这个对象的一系列其他对象称为“产品簇”。比如也一个“页面对象”，是由“基本信息对象”、“头部对象”、“主体对象”、“底部对象”组成。这个“页面对象”就是一个复杂对象，而其他4个构成这个页面的对象就是一个“产品簇”。“页面对象”又可能分为很多类，比如pc页面（电脑版）、M页面（移动版），其对应头部、底部等组成部分也不同。

 

对于这种复杂对象的创建，可以使用“抽象工厂”模式完成。在实例讲解如何创建一个上述“页面对象”之前，先来看看这个模式。

 

抽象工厂模式

 

抽象工厂模式提供了一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要明确制定具体类。核心思想是：具体的工厂类封装了“产品簇”对象的创建业务逻辑，并把这个具体的工厂类对象作为“复杂对象”的成员变量，并在“复杂对象”初始化的过程中分别调用该工厂类对象create方法实例化“产品簇”对象 并赋值给“复杂对象”的各个成员，完成对象的创建过程与赋值。

 

抽象工厂模式 的类图看起来比较复杂 本质上是对一个大对象创建过程的封装。以文章开头的场景为例，目标创建对象是 pc页面（电脑版）和M页面（移动版）两类页面，所以就需要两个工程实例类，对应两套产品簇，类图如下：

 

<!--[if gte mso 9]><xml> <o:OLEObject Type="Embed" ProgID="Visio.Drawing.11" ShapeID="_x0000_i1025" DrawAspect="Content" ObjectID="_1571843664"> </o:OLEObject> </xml><![endif]-->

虽然比较复杂，但总体上分为三部分：红色框部分表示“工厂类”；紫色框部分表示“产品簇”；黑色框部分“RichPage对应的实例”，这个就是最终创建出来的具体的大对象，类图中累没有详细标明，下面来详细分析下这部分。

 

“RichPage对应的实例”说明：这个类图没有画出两个大对象对应的类：PcPage（pc页面）和Mapge（m页面），这两个类的实例对象就是“RichPage对应的实例”，它们都继承自基类RichPage，RichPage中提取了每个页面的共性即：每个页面都是由4个部分组成 Header(头部)、Body(主体)、Footer(底部)、PageInfo(页面基本信息)组成：

 

 

下面开始展示上述类图对应的业务逻辑实现，我们大致把实现过程分为三部分：“产品簇”页面组成部分、“工厂类”创建页面组成部分、“RichPage对应的实例”具体的页面对象（即 大对象PcPage和MPage）。

 

产品簇

 

本示例中的产品簇分别为：Header、Body、Footer、PageInfo，并且各自对应有pc版和m版的实现，这里以Header为例：

 
public abstract class Header {
//这里可以设置一些公共方法或成员变量
}
 
pc版头部实现：
public class PcHeader extends Header {
public PcHeader() {
        System.out.println("pc页面头部对象创建完成");
    }
    //省略getter、setter方法
}
 
m版头部实现：
public class MHeader extends Header {
public MHeader() {
        System.out.println("M页面头部对象创建完成");
}
//省略getter、setter方法
}
 

 

可以看到都是基础的pojo类，其他部分Body(PcBody、MBody)、Footer(PcFooter、MBody)、PageInfo(PcPageInfo、MPageInfo)实现过程类似，这不再累述。

 

工厂类

 

工厂类分为：抽象的工厂接口（也可以是抽象类）、具体的工厂实现类，这里需要创建两类对象PcPage和MPage，所以有两个具体的工厂实现类：

//抽象的工厂接口
public interface PageFactory {
    //创建 页面基本信息对象
    PageInfo createPageInfo();
    //创建 页面头部对象
    Header createHeader();
    //创建 页面主体对象
    Body createBody();
    //创建 页面底部对象
    Footer createFooter();
}
 
/**
 * pc页面对象创建工厂实现类
 * Created by gantianxing on 2017/10/19.
 */
public class PCPageFactory implements PageFactory {
    public PageInfo createPageInfo() {
        //这里省略创建过程，一般会查询数据库或者用户输入数据
        return new PcPageInfo();
    }
 
    public Header createHeader() {
        //这里省略创建过程，一般会查询数据库或者用户输入数据
        return new PcHeader();
    }
 
    public Body createBody() {
        //这里省略创建过程，一般会查询数据库或者用户输入数据
        return new PcBody();
    }
 
    public Footer createFooter() {
        //这里省略创建过程，一般会查询数据库或者用户输入数据
        return new PcFooter();
    }
}
 
public class MPageFactory implements PageFactory {
    public PageInfo createPageInfo() {
        //这里省略创建过程，一般会查询数据库或者用户输入数据
        return new MPageInfo();
    }
 
    public Header createHeader() {
        //这里省略创建过程，一般会查询数据库或者用户输入数据
        return new MHeader();
    }
 
    public Body createBody() {
        //这里省略创建过程，一般会查询数据库或者用户输入数据
        return new MBody();
    }
 
    public Footer createFooter() {
        //这里省略创建过程，一般会查询数据库或者用户输入数据
        return new MFooter();
    }
}

这里具体的工厂实现类PCPageFactory、MPageFactory，需要说明的是 它们不是直接返回整个页面对象（PcPage或MPage对象），而是有4个方法分别用于创建页面的4个部分。

 

具体的页面对象“RichPage对应的实例”

 

RichPage是页面基类，定义了页面的公共组成部分。PcPage和MPage是RichPage的具体实现类，分别对应pc页面和m页面。首先看下RichPage的实现：

 
/**
 * 完整的页面对象
 * Created by gantianxing on 2017/10/19.
 */
public abstract class RichPage {
 
    //页面基本信息
    private PageInfo pageInfo;
 
    //页面头部
    private Header header;
 
    //页面主题
    private Body body;
 
    //页面底部
    private Footer footer;
 
    //创建页面对象方法，留给具体的子类实现
public abstract void create();
 
//省略getter和setter方法
}
 

 

PcPage和MPage的实现，是通过调用不同的工厂对象 对应的方法来完成各个部分的创建，最终完成对象整体的创建，这就是“抽象工厂”模式的精髓。如果将来Header部分需要调整，涉及的代码修改只会被控制在很小的范围；如果将来页面类需要新增一个组成部分（比如”顶部通用菜单”），原来已经实现的4个部分不需要做任何修改：

/**
 * pc页面对象
 * Created by gantianxing on 2017/10/19.
 */
public class PcPage extends RichPage {
    //页面生产工厂
    private PageFactory pageFactory;
 
    public PcPage(PageFactory pageFactory) {
        this.pageFactory = pageFactory;
        create();
    }
 
    @Override
    public void create() {
        this.setPageInfo(pageFactory.createPageInfo());
        this.setHeader(pageFactory.createHeader());
        this.setBody(pageFactory.createBody());
        this.setFooter(pageFactory.createFooter());
        System.out.println("m页面整体创建完成");
        System.out.println("            ");
    }
}
 
/**
 * m页面对象
 * Created by gantianxing on 2017/10/19.
 */
public class MPage extends RichPage {
 
    //M页面生产工厂
    private MPageFactory mPageFactory;
 
    public MPage(MPageFactory mPageFactory) {
        this.mPageFactory = mPageFactory;
        create();
    }
 
    @Override
    public void create() {
        this.setPageInfo(mPageFactory.createPageInfo());
        this.setHeader(mPageFactory.createHeader());
        this.setBody(mPageFactory.createBody());
        this.setFooter(mPageFactory.createFooter());
System.out.println("m页面整体创建完成");
        System.out.println("            ");
    }
}

 

到这里，使用“抽象工厂”模式创建“pc页面”或“m页面”（大对象）的代码实现已经完成。下面进入测试环节。

 

测试示例

 

测试代码很简单，分别创建一个pc页面和m页面：

public class Main {
 
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个pc页面开始
        PCPageFactory pcPageFactory = new PCPageFactory();
        RichPage pcPage = new PcPage(pcPageFactory);
        //创建一个pc页面结束
 
 
        //创建一个M页面开始
        MPageFactory mPageFactory = new MPageFactory();
        RichPage mPage = new MPage(mPageFactory);
        //创建一个M页面结束
    }
}
 

 

执行main方法，打印结果为：

pc页面基本信息对象创建完成
pc页面头部对象创建完成
pc页面主体对象创建完成
pc页面底部对象创建完成
pc页面整体创建完成
 
m页面基本信息对象创建完成
M页面头部对象创建完成
M页面主体对象创建完成
M页面底部对象创建完成
m页面整体创建完成
 

 

小结

 

抽象工厂模式，可以用于封装一系列复杂对象的创建过程，每一类对象都对应一个独立的工厂类，客户端使用时不必在意对象创建的具体细节。同时一定程度上满足“开闭原则”，创建新的工厂类无需修改已有代码，添加新的组成部分 会修改所有的工厂类（添加新的方法）。