设计模式【抽象工厂Abstract Factory Pattern】
2017-10-05 10:15
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抽象工厂模式
抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。在抽象工厂模式中,接口是负责创建一个相关对象的工厂,不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。
介绍
意图:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类。主要解决:主要解决接口选择的问题。
何时使用:系统的产品有多于一个的产品族,而系统只消费其中某一族的产品。
如何解决:在一个产品族里面,定义多个产品。
关键代码:在一个工厂里聚合多个同类产品。
应用实例:工作了,为了参加一些聚会,肯定有两套或多套衣服吧,比如说有商务装(成套,一系列具体产品)、时尚装(成套,一系列具体产品),甚至对于一个家庭来说,可能有商务女装、商务男装、时尚女装、时尚男装,这些也都是成套的,即一系列具体产品。假设一种情况(现实中是不存在的,要不然,没法进入共产主义了,但有利于说明抽象工厂模式),在您的家中,某一个衣柜(具体工厂)只能存放某一种这样的衣服(成套,一系列具体产品),每次拿这种成套的衣服时也自然要从这个衣柜中取出了。用 OO 的思想去理解,所有的衣柜(具体工厂)都是衣柜类的(抽象工厂)某一个,而每一件成套的衣服又包括具体的上衣(某一具体产品),裤子(某一具体产品),这些具体的上衣其实也都是上衣(抽象产品),具体的裤子也都是裤子(另一个抽象产品)。
优点:当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时,它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。
缺点:产品族扩展非常困难,要增加一个系列的某一产品,既要在抽象的 Creator 里加代码,又要在具体的里面加代码。
使用场景: 1、QQ 换皮肤,一整套一起换。 2、生成不同操作系统的程序。
注意事项:产品族难扩展,产品等级易扩展。
实现
我们将创建 Shape 和 Color 接口和实现这些接口的实体类。下一步是创建抽象工厂类 AbstractFactory。接着定义工厂类ShapeFactory 和 ColorFactory,这两个工厂类都是扩展了 AbstractFactory。然后创建一个工厂创造器/生成器类FactoryProducer。AbstractFactoryPatternDemo,我们的演示类使用 FactoryProducer 来获取 AbstractFactory 对象。它将向 AbstractFactory 传递形状信息 Shape(CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE),以便获取它所需对象的类型。同时它还向 AbstractFactory 传递颜色信息 Color(RED
/ GREEN / BLUE),以便获取它所需对象的类型。
步骤 1
为形状创建一个接口。Shape.cs
namespace Abstract_Factory_Pattern
{
interface Shape
{
void draw(); //不需要加public 默认就是public
}
}
步骤 2
创建实现接口的实体类。Rectangle.cs
using System;
namespace Abstract_Factory_Pattern
{
class Rectangle : Shape
{
public void draw()
{
Console.WriteLine("Inside Rectangle::draw method");
}
}
}
Square.cs
using System;
namespace Abstract_Factory_Pattern
{
class Square : Shape
{
public void draw()
{
Console.WriteLine("Inside Square::draw method");
}
}
}
Circle.cs
using System;
namespace Abstract_Factory_Pattern
{
class Circle : Shape
{
public void draw()
{
Console.WriteLine("Inside Circle::draw method");
}
}
}
步骤 3
为颜色创建一个接口。Color.cs
namespace Abstract_Factory_Pattern
{
interface Color
{
void fill();
}
}
步骤4
创建实现接口的实体类。Red.cs
namespace Abstract_Factory_Pattern
{
class Red : Color
{
public void fill()
{
Console.WriteLine("Inside Red::fill() method");
}
}
}
Green.cs
using System;
namespace Abstract_Factory_Pattern
{
class Green : Color
{
public void fill()
{
Console.WriteLine("Inside Green::fill() method");
}
}
}
Blue.cs
using System;
namespace Abstract_Factory_Pattern
{
class Blue : Color
{
public void fill()
{
Console.WriteLine("Inside Blue::fill() method");
}
}
}
步骤 5
为 Color 和 Shape 对象创建抽象类来获取工厂。AbstractFactory.cs
namespace Abstract_Factory_Pattern
{
abstract class AbstractFactory
{
public abstract Color getColor(string color); //必须加public, 否则编译错误
public abstract Shape getShape(string shape);
}
}
步骤 6
创建扩展了 AbstractFactory 的工厂类,基于给定的信息生成实体类的对象。ShapeFactory.cs
namespace Abstract_Factory_Pattern
{
class ShapeFactory : AbstractFactory
{
public override Shape getShape(string shape)
{
if (shape == null)
return null;
if (shape.Equals("CIRCLE"))
return new Circle();
else if (shape.Equals("RECTANGLE"))
return new Rectangle();
else if (shape.Equals("SQUARE"))
return new Square();
return null;
}
public override Color getColor(string color)
{
return null;
}
}
}
ColorFactory.cs
namespace Abstract_Factory_Pattern
{
class ColorFactory : AbstractFactory
{
public override Color getColor(string color)
{
if (color == null)
return null;
if (color.Equals("RED"))
return new Red();
else if (color.Equals("GREEN"))
return new Green();
else if (color.Equals("BLUE"))
return new Blue();
return null;
}
public override Shape getShape(string shape)
{
return null;
}
}
}
步骤 7
创建一个工厂创造器/生成器类,通过传递形状或颜色信息来获取工厂。FactoryProducer.cs
namespace Abstract_Factory_Pattern
{
class FactoryProducer
{
public static AbstractFactory getFactory(string choice)
{
if (choice.Equals("SHAPE")) //选择使用shape工厂
return new ShapeFactory();
else if (choice.Equals("COLOR"))
return new ColorFactory();
return null;
}
}
}
步骤 8
使用 FactoryProducer 来获取 AbstractFactory,通过传递类型信息来获取实体类的对象。AbstractFactoryPatternDemo.cs
using System;
namespace Abstract_Factory_Pattern
{
class AbstractFactoryPatternDemo
{
static void Main(string[] args)
{
//获取行状工厂
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();
//暂停控制台,观察输出结果
Console.ReadKey();
}
}
}
步骤 9
验证输出。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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