一文弄懂Java设计模式之抽象工厂模式:图解+换皮肤代码实例

一文弄懂Java设计模式之抽象工厂模式:图解+换皮肤代码实例

文章目录

• • • 详解Java设计模式之抽象工厂模式
    • • 产品等级结构和产品族
      • • 产品等级结构
        • 产品族
      • 从产品等级结构和产品族看工厂
      • • 工厂方法模式
        • 抽象工厂模式
      • 案例引入抽象工厂模式
      • 抽象工厂方法
      • • 定义
        • UML类图
        • 模式角色
        • 案例代码分析
        • • 类图示例
          • 代码示例
        • 开闭原则的倾斜性
        • 模式优点
        • 模式缺点
        • 模式适用环境

详解Java设计模式之抽象工厂模式 产品等级结构和产品族 产品等级结构

产品等级结构也就是产品的继承结构

产品族

产品族是指同一个工厂生产的，位于不同产品等级结构中的一组产品

从产品等级结构和产品族看工厂 工厂方法模式

​ 每个具体工厂只有一个或者一组重载的工厂方法们，只能生产一种产品，可能会导致系统中存在大量的工厂类，势必增加系统的开销。

抽象工厂模式

一个工厂可以生产一系列产品（一族产品），极大地减少了工厂类的数量

案例引入抽象工厂模式

• 当系统所提供的工厂生产的具体产品并不是一个简单的对象，而是多个位于不同产品等级结构、属于不同类型的具体产品时就可以使用抽象工厂模式

• 抽象工厂模式是所有形式的工厂模式中最为抽象和最具一般性的一种形式

抽象工厂方法 定义

抽象工厂模式：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定他们具体的类

Abtract Factory Pattern：Provide an interface for creating families of dependent objects without specifying their concrete classes.

• 属于对象创建型模式，又称为工具（Kit）模式
• 抽象工厂模式中的具体工厂不只是创建一种产品，它负责创建一族产品
• 当一个工厂等级结构可以创建出分属于不同产品等级结构的一个产品族中的所有对象时，抽象工厂模式比工厂方法模式更为简单、更有效率

UML类图

模式角色

• 抽象工厂AbstactFactory
• 具体工厂ConcreteFactory
• 抽象产品AbstractProduct
• 具体产品ConcreteProduct

案例代码分析

某软件公司要开发一套界面皮肤库，可以对基于Java的桌面软件进行界面美化。用户在使用时可以通过菜单来选择皮肤，不同的皮肤将提供视觉效果不同的按钮、文本框、组合框等界面元素，例如春天(Spring)风格的皮肤将提供浅绿色的按钮、绿色边框的文本框和绿色边框的组合框，而夏天(Summer)风格的皮肤则提供浅蓝色的按钮、蓝色边框的文本框和蓝色边框的组合框，其结构示意图如图所示。
该皮肤库需要具备良好的灵活性和可扩展性，用户可以自由选择不同的皮肤，开发人员可以在不修改既有代码的基础上增加新的皮肤。
现使用抽象工厂模式来设计该界面皮肤库。

类图示例

代码示例

代码结构图

(1) Button：按钮接口，充当抽象产品
(2) SpringButton：Spring按钮类，充当具体产品
(3) SummerButton：Summer按钮类，充当具体产品
(4) TextField：文本框接口，充当抽象产品
(5) SpringTextField：Spring文本框类，充当具体产品
(6) SummerTextField：Summer文本框类，充当具体产品
(7) ComboBox：组合框接口，充当抽象产品
(8) SpringComboBox：Spring组合框类，充当具体产品
(9) SummerComboBox：Summer组合框类，充当具体产品
(10) SkinFactory：界面皮肤工厂接口，充当抽象工厂
(11) SpringSkinFactory：Spring皮肤工厂，充当具体工厂
(12) SummerSkinFactory：Summer皮肤工厂，充当具体工厂
(13) Client：客户端测试类

由于代码类的熟练较多，这里就不一一展示，需要的同学，可以娶我的gitee上获取代码：src/csu/edu/cn/designpattern/abstractfactorypattern · PlusHuang/HelloWord - 码云 - 开源中国 (gitee.com)

运行结果

正在创建春天皮肤按钮
正在创建春天皮肤复选框
正在创建春天皮肤文本域
显示春天皮肤按钮
显示春天皮肤复选框
显示春天皮肤文本域

如果需要更改为夏天皮肤只需要更改配置文件

    csu.edu.cn.designpattern.abstractfactorypattern.factory.SummerSkinFactory

运行结果

正在创建夏天皮肤按钮
正在创建夏天皮肤复选框
正在创建夏天皮肤文本域
显示夏天皮肤按钮
显示夏天皮肤复选框
显示夏天皮肤文本域

开闭原则的倾斜性

• 增加产品族
• 对于增加新的产品族，抽象工厂模式很好地支持了开闭原则，只需要增加具体产品并对应增加一个新的具体工厂，对已有代码无须做任何修改
• 增加的相关代码同样上传至码云了，需要的同学可以查看。
• 增加新的产品等级结构
• 对于增加新的产品等级结构，需要修改所有的工厂角色，包括抽象工厂类，在所有的工厂类中都需要增加生产新产品的方法，违背了开闭原则

模式优点

• 隔离了具体类的生成，使得客户端并不需要知道什么被创建
• 当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能够保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象
• 增加新的产品族很方便，无须修改已有系统，符合开闭原则

模式缺点

• 增加新的产品等级结构麻烦，需要对原有系统进行较大的修改，甚至需要修改抽象层代码，这显然会带来较大的不便，违背了开闭原则

模式适用环境

• 一个系统不应当依赖于产品类实例如何被创建、组合和表达的细节
• 系统中有多于一个的产品族，但每次只使用其中某一产品族
• 属于同一个产品族的产品将在一起使用，这一约束必须在系统的设计中体现出来
• 产品等级结构稳定，在设计完成之后不会向系统中增加新的产品等级结构或者删除已有的产品等级结构