抽象工廠模式2

第6章抽象工廠模式劉偉本章教學(xué)內(nèi)容抽象工廠模式模式動(dòng)機(jī)與定義模式結(jié)構(gòu)與分析模式實(shí)例與解析模式效果與應(yīng)用模式擴(kuò)展抽象工廠模式模式動(dòng)機(jī)在工廠方法模式中具體工廠負(fù)責(zé)生產(chǎn)具體的產(chǎn)品，每一個(gè)具體工廠對(duì)應(yīng)一種具體產(chǎn)品，工廠方法也具有唯一性，一般情況下，一個(gè)具體工廠中只有一個(gè)工廠方法或者一組重載的工廠方法。但是有時(shí)候我們需要一個(gè)工廠可以提供多個(gè)產(chǎn)品對(duì)象，而不是單一的產(chǎn)品對(duì)象。抽象工廠模式模式動(dòng)機(jī)為了更清晰地理解工廠方法模式，需要先引入兩個(gè)概念：產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)：產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)即產(chǎn)品的繼承結(jié)構(gòu)，如一個(gè)抽象類是電視機(jī)，其子類有海爾電視機(jī)、海信電視機(jī)、TCL電視機(jī)，則抽象電視機(jī)與具體品牌的電視機(jī)之間構(gòu)成了一個(gè)產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)，抽象電視機(jī)是父類，而具體品牌的電視機(jī)是其子類。產(chǎn)品族：在抽象工廠模式中，產(chǎn)品族是指由同一個(gè)工廠生產(chǎn)的，位于不同產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)中的一組產(chǎn)品，如海爾電器工廠生產(chǎn)的海爾電視機(jī)、海爾電冰箱，海爾電視機(jī)位于電視機(jī)產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)中，海爾電冰箱位于電冰箱產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)中。抽象工廠模式模式動(dòng)機(jī)產(chǎn)品族與產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖

抽象工廠模式模式動(dòng)機(jī)當(dāng)系統(tǒng)所提供的工廠所需生產(chǎn)的具體產(chǎn)品并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)象，而是多個(gè)位于不同產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)中屬于不同類型的具體產(chǎn)品時(shí)需要使用抽象工廠模式。抽象工廠模式是所有形式的工廠模式中最為抽象和最具一般性的一種形態(tài)。抽象工廠模式與工廠方法模式最大的區(qū)別在于，工廠方法模式針對(duì)的是一個(gè)產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)，而抽象工廠模式則需要面對(duì)多個(gè)產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)，一個(gè)工廠等級(jí)結(jié)構(gòu)可以負(fù)責(zé)多個(gè)不同產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)中的產(chǎn)品對(duì)象的創(chuàng)建。當(dāng)一個(gè)工廠等級(jí)結(jié)構(gòu)可以創(chuàng)建出分屬于不同產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)的一個(gè)產(chǎn)品族中的所有對(duì)象時(shí)，抽象工廠模式比工廠方法模式更為簡(jiǎn)單、有效率。抽象工廠模式模式動(dòng)機(jī)抽象工廠模式示意圖抽象工廠模式模式定義

抽象工廠模式(AbstractFactoryPattern)：提供一個(gè)創(chuàng)建一系列相關(guān)或相互依賴對(duì)象的接口，而無(wú)須指定它們具體的類。抽象工廠模式又稱為Kit模式，屬于對(duì)象創(chuàng)建型模式。抽象工廠模式模式定義AbstractFactoryPattern:Provideaninterfaceforcreatingfamiliesofrelatedordependentobjectswithoutspecifyingtheirconcreteclasses.Frequencyofuse:high

抽象工廠模式模式結(jié)構(gòu)抽象象工工廠廠模模式式模式式結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)抽象象工工廠廠模模式式包包含含如如下下角角色色：：AbstractFactory：：抽抽象象工工廠廠ConcreteFactory：：具具體體工工廠廠AbstractProduct：：抽抽象象產(chǎn)產(chǎn)品品Product：：具具體體產(chǎn)產(chǎn)品品抽象象工工廠廠模模式式模式式分分析析抽象象工工廠廠模模式式模式式分分析析抽象象工工廠廠模模式式模式式分分析析抽象象工工廠廠模模式式模式式分分析析抽象象工工廠廠類類的的典典型型代代碼碼如如下下：：publicabstractclassAbstractFactory{publicabstractAbstractProductAcreateProductA();publicabstractAbstractProductBcreateProductB();}抽象象工工廠廠模模式式模式式分分析析具體體工工廠廠類類的的典典型型代代碼碼如如下下：：publicclassConcreteFactory1extendsAbstractFactory{publicAbstractProductAcreateProductA(){returnnewConcreteProductA1();}publicAbstractProductBcreateProductB(){returnnewConcreteProductB1();}}抽象象工工廠廠模模式式模式式實(shí)實(shí)例例與與解解析析實(shí)例例一一：：電電器器工工廠廠一個(gè)個(gè)電電器器工工廠廠可可以以產(chǎn)產(chǎn)生生多多種種類類型型的的電電器器，，如如海海爾爾工工廠廠可可以以生生產(chǎn)產(chǎn)海海爾爾電電視視機(jī)機(jī)、、海海爾爾空空調(diào)調(diào)等等，，TCL工廠廠可可以以生生產(chǎn)產(chǎn)TCL電視視機(jī)機(jī)、、TCL空調(diào)調(diào)等等，，相相同同品品牌牌的的電電器器構(gòu)構(gòu)成成一一個(gè)個(gè)產(chǎn)產(chǎn)品品族族，，而而相相同同類類型型的的電電器器構(gòu)構(gòu)成成了了一一個(gè)個(gè)產(chǎn)產(chǎn)品品等等級(jí)級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，現(xiàn)現(xiàn)使使用用抽抽象象工工廠廠模模式式模模擬擬該該場(chǎng)場(chǎng)景景。。抽象象工工廠廠模模式式模式式實(shí)實(shí)例例與與解解析析實(shí)例例一一：：電電器器工工廠廠抽象象工工廠廠模模式式模式式實(shí)實(shí)例例與與解解析析實(shí)例例一一：：電電器器工工廠廠參考考代代碼碼(Chapter06AbstractFactory\sample01)演示……抽象象工工廠廠模模式式模式式實(shí)實(shí)例例與與解解析析實(shí)例例二二：：數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)庫(kù)操操作作工工廠廠某系系統(tǒng)統(tǒng)為為了了改改進(jìn)進(jìn)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)庫(kù)操操作作的的性性能能，，自自定定義義數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)庫(kù)連連接接對(duì)對(duì)象象Connection和語(yǔ)語(yǔ)句句對(duì)對(duì)象象Statement，可可針針對(duì)對(duì)不不同同類類型型的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)庫(kù)提提供供不不同同的的連連接接對(duì)對(duì)象象和和語(yǔ)語(yǔ)句句對(duì)對(duì)象象，，如如提提供供Oracle或SQLServer專用用連連接接類類和和語(yǔ)語(yǔ)句句類類，，而而且且用用戶戶可可以以通通過(guò)過(guò)配配置置文文件件等等方方式式根根據(jù)據(jù)實(shí)實(shí)際際需需要要?jiǎng)觿?dòng)態(tài)態(tài)更更換換系系統(tǒng)統(tǒng)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)庫(kù)。。使使用用抽抽象象工工廠廠模模式式設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)該該系系統(tǒng)統(tǒng)。。抽象象工工廠廠模模式式模式式實(shí)實(shí)例例與與解解析析實(shí)例例二二：：數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)庫(kù)操操作作工工廠廠抽象象工工廠廠模模式式模式式優(yōu)優(yōu)缺缺點(diǎn)點(diǎn)抽象象工工廠廠模模式式的的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)抽象象工工廠廠模模式式隔離離了了具具體體類類的的生生成成，使使得得客客戶戶并并不不需需要要知知道道什什么么被被創(chuàng)創(chuàng)建建。。由由于于這這種種隔隔離離，，更更換換一一個(gè)個(gè)具具體體工工廠廠就就變變得得相相對(duì)對(duì)容容易易。。所所有有的的具具體體工工廠廠都都實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了了抽抽象象工工廠廠中中定定義義的的那那些些公公共共接接口口，，因因此此只需需改改變變具具體體工工廠廠的的實(shí)實(shí)例例，，就就可可以以在在某某種種程程度度上上改改變變整整個(gè)個(gè)軟軟件件系系統(tǒng)統(tǒng)的的行行為為。另另外外，，應(yīng)應(yīng)用用抽抽象象工工廠廠模模式式可以以實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)高高內(nèi)內(nèi)聚聚低低耦耦合合的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)目目的的，因因此此抽抽象象工工廠廠模模式式得得到到了了廣廣泛泛的的應(yīng)應(yīng)用用。。當(dāng)一一個(gè)個(gè)產(chǎn)產(chǎn)品品族族中中的的多多個(gè)個(gè)對(duì)對(duì)象象被被設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)成成一一起起工工作作時(shí)時(shí)，，它它能夠夠保保證證客客戶戶端端始始終終只只使使用用同同一一個(gè)個(gè)產(chǎn)產(chǎn)品品族族中中的的對(duì)對(duì)象象。這這對(duì)對(duì)一一些些需需要要根根據(jù)據(jù)當(dāng)當(dāng)前前環(huán)環(huán)境境來(lái)來(lái)決決定定其其行行為為的的軟軟件件系系統(tǒng)統(tǒng)來(lái)來(lái)說(shuō)說(shuō)，，是是一一種種非非常常實(shí)實(shí)用用的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)模模式式。。增加加新新的的具具體體工工廠廠和和產(chǎn)產(chǎn)品品族族很很方方便便，，無(wú)無(wú)須須修修改改已已有有系系統(tǒng)統(tǒng)，，符符合合““開開閉閉原原則則””。抽象象工工廠廠模模式式模式式優(yōu)優(yōu)缺缺點(diǎn)點(diǎn)抽象象工工廠廠模模式式的的缺缺點(diǎn)點(diǎn)在添添加加新新的的產(chǎn)產(chǎn)品品對(duì)對(duì)象象時(shí)時(shí)，，難以以擴(kuò)擴(kuò)展展抽抽象象工工廠廠來(lái)來(lái)生生產(chǎn)產(chǎn)新新種種類類的的產(chǎn)產(chǎn)品品，這這是是因因?yàn)闉樵谠诔槌橄笙蠊すS廠角角色色中中規(guī)規(guī)定定了了所所有有可可能能被被創(chuàng)創(chuàng)建建的的產(chǎn)產(chǎn)品品集集合合，，要要支支持持新新種種類類的的產(chǎn)產(chǎn)品品就就意意味味著著要要對(duì)對(duì)該該接接口口進(jìn)進(jìn)行行擴(kuò)擴(kuò)展展，，而而這這將將涉涉及及到到對(duì)對(duì)抽抽象象工工廠廠角角色色及及其其所所有有子子類類的的修修改改，，顯顯然然會(huì)會(huì)帶帶來(lái)來(lái)較較大大的的不不便便。。開閉閉原原則則的的傾傾斜斜性性（增增加加新新的的工工廠廠和和產(chǎn)產(chǎn)品品族族容容易易，，增增加加新新的的產(chǎn)產(chǎn)品品等等級(jí)級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)麻麻煩煩））抽象象工工廠廠模模式式模式式適適用用環(huán)環(huán)境境在以以下下情情況況下下可可以以使使用用抽抽象象工工廠廠模模式式：：一個(gè)個(gè)系系統(tǒng)統(tǒng)不應(yīng)應(yīng)當(dāng)當(dāng)依依賴賴于于產(chǎn)產(chǎn)品品類類實(shí)實(shí)例例如如何何被被創(chuàng)創(chuàng)建建、、組組合合和和表表達(dá)達(dá)的的細(xì)細(xì)節(jié)節(jié)，這這對(duì)對(duì)于于所所有有類類型型的的工工廠廠模模式式都都是是重重要要的的。。系統(tǒng)統(tǒng)中中有多多于于一一個(gè)個(gè)的的產(chǎn)產(chǎn)品品族族，而而每每次次只只使使用用其其中中某某一一產(chǎn)產(chǎn)品品族族。。屬于于同同一一個(gè)個(gè)產(chǎn)產(chǎn)品品族族的的產(chǎn)產(chǎn)品品將將在在一一起起使使用用，這這一一約約束束必必須須在在系系統(tǒng)統(tǒng)的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)中中體體現(xiàn)現(xiàn)出出來(lái)來(lái)。。系統(tǒng)統(tǒng)提提供供一一個(gè)個(gè)產(chǎn)產(chǎn)品品類類的的庫(kù)庫(kù)，，所有有的的產(chǎn)產(chǎn)品品以以同同樣樣的的接接口口出出現(xiàn)現(xiàn)，從從而而使使客戶戶端端不不依依賴賴于于具具體體實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)。抽象象工工廠廠模模式式模式式應(yīng)應(yīng)用用(1)JavaSEAWT（抽抽象象窗窗口口工工具具包包））在Java語(yǔ)言言的的AWT（抽抽象象窗窗口口工工具具包包））中就就使使用用了了抽抽象象工工廠廠模模式式，，它它使使用用抽抽象象工工廠廠模模式式來(lái)來(lái)實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在在不不同同的的操操作作系系統(tǒng)統(tǒng)中中應(yīng)應(yīng)用用程程序序呈呈現(xiàn)現(xiàn)與與所所在在操操作作系系統(tǒng)統(tǒng)一一致致的的外外觀觀界界面面。。抽象象工工廠廠模模式式模式式應(yīng)應(yīng)用用(2)在很很多多軟軟件件系系統(tǒng)統(tǒng)中中需需要要更更換換界界面面主主題題，，要要求求界界面面中中的的按按鈕鈕、、文文本本框框、、背背景景色色等等一一起起發(fā)發(fā)生生改改變變時(shí)時(shí)，，可可以以使使用用抽抽象象工工廠廠模模式式進(jìn)進(jìn)行行設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)。。抽象象工工廠廠模模式式模式式擴(kuò)擴(kuò)展展“開開閉閉原原則則””的的傾傾斜斜性性“開開閉閉原原則則””要要求求系系統(tǒng)統(tǒng)對(duì)對(duì)擴(kuò)擴(kuò)展展開開放放，，對(duì)對(duì)修修改改封封閉閉，，通通過(guò)過(guò)擴(kuò)擴(kuò)展展達(dá)達(dá)到到增增強(qiáng)強(qiáng)其其功功能能的的目目的的。。對(duì)對(duì)于于涉涉及及到到多多個(gè)個(gè)產(chǎn)產(chǎn)品品族族與與多多個(gè)個(gè)產(chǎn)產(chǎn)品品等等級(jí)級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的系系統(tǒng)統(tǒng)，，其其功功能能增增強(qiáng)強(qiáng)包包括括兩兩方方面面：：(1)增加加產(chǎn)產(chǎn)品品族族：：對(duì)于于增增加加新新的的產(chǎn)產(chǎn)品品族族，，工工廠廠方方法法模模式式很很好好的的支支持持了了““開開閉閉原原則則””，，對(duì)對(duì)于于新新增增加加的的產(chǎn)產(chǎn)品品族族，，只只需需要要對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)增增加加一一個(gè)個(gè)新新的的具具體體工工廠廠即即可可，，對(duì)對(duì)已已有有代代碼碼無(wú)無(wú)須須做做任任何何修修改改。。(2)增加加新新的的產(chǎn)產(chǎn)品品等等級(jí)級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)：：對(duì)于于增增加加新新的的產(chǎn)產(chǎn)品品等等級(jí)級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，需需要要修修改改所所有有的的工工廠廠角角色色，，包包括括抽抽象象工工廠廠類類，，在在所所有有的的工工廠廠類類中中都都需需要要增增加加生生產(chǎn)產(chǎn)新新產(chǎn)產(chǎn)品品的的方方法法，，不不能能很很好好地地支支持持““開開閉閉原原則則””。。抽象象工工廠廠模模式式的的這這種種性性質(zhì)質(zhì)稱稱為為“開開閉閉原原則則””的的傾傾斜斜性性，抽抽象象工工廠廠模模式式以以一一種種傾傾斜斜的的方方式式支支持持增增加加新新的的產(chǎn)產(chǎn)品品，，它它為為新新產(chǎn)產(chǎn)品品族族的的增增加加提提供供方方便便，，但但不不能能為為新新的的產(chǎn)產(chǎn)品品等等級(jí)級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的增增加加提提供供這這樣樣的的方方便便。。抽象象工工廠廠模模式式模式式擴(kuò)擴(kuò)展展工廠廠模模式式的的退退化化當(dāng)抽抽象象工工廠廠模模式式中中每每一一個(gè)個(gè)具具體體工工廠廠類類只只創(chuàng)創(chuàng)建建一一個(gè)個(gè)產(chǎn)產(chǎn)品品對(duì)對(duì)象象，，也也就就是是只存存在在一一個(gè)個(gè)產(chǎn)產(chǎn)品品等等級(jí)級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)時(shí)時(shí)，，抽抽象象工工廠廠模模式式退退化化成成工工廠廠方方法法模模式式；當(dāng)當(dāng)工廠廠方方法法模模式式中中抽抽象象工工廠廠與與具具體體工工廠廠合合并并，，提提供供一一個(gè)個(gè)統(tǒng)統(tǒng)一一的的工工廠廠來(lái)來(lái)創(chuàng)創(chuàng)建建產(chǎn)產(chǎn)品品對(duì)對(duì)象象，，并并將將創(chuàng)創(chuàng)建建對(duì)對(duì)象象的的工工廠廠方方法法設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)為為靜靜態(tài)態(tài)方方法法時(shí)時(shí)，，工工廠廠方方法法模模式式退退化化成成簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單工工廠廠模模式式。本章章小小結(jié)結(jié)抽象象工工廠廠模模式式提提供供一一個(gè)個(gè)創(chuàng)創(chuàng)建建一一系系列列相相關(guān)關(guān)或或相相互互依依賴賴對(duì)對(duì)象象的的接接口口，，而而無(wú)無(wú)須須指指定定它它們們具具體體的的類類。。抽抽象象工工廠廠模模式式又又稱稱為為Kit模式式，，屬屬于于對(duì)對(duì)象象創(chuàng)創(chuàng)建建型型模模式式。。抽象象工工廠廠模模式式包包含含四四個(gè)個(gè)角角色色：：抽抽象象工工廠廠用用于于聲聲明明生生成成抽抽象象產(chǎn)產(chǎn)品品的的方方法法；；具具體體工工廠廠實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了了抽抽象象工工廠廠聲聲明明的的生生成成抽抽象象產(chǎn)產(chǎn)品品的的方方法法，，生生成成一一組組具具體體產(chǎn)產(chǎn)品品，，這這些些產(chǎn)產(chǎn)品品構(gòu)構(gòu)成成了了一一個(gè)個(gè)產(chǎn)產(chǎn)品品族族，，每每一一個(gè)個(gè)產(chǎn)產(chǎn)品品都都位位于于某某個(gè)個(gè)產(chǎn)產(chǎn)品品等等級(jí)級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)中中；；抽抽象象產(chǎn)產(chǎn)品品為為每每種種產(chǎn)產(chǎn)品品聲聲明明接接口口，，在在抽抽象象產(chǎn)產(chǎn)品品中中定定義義了了產(chǎn)產(chǎn)品品的的抽抽象象業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)方方法法；；具具體體產(chǎn)產(chǎn)品品定定義義具具體體工工廠廠生生產(chǎn)產(chǎn)的的具具體體產(chǎn)產(chǎn)品品對(duì)對(duì)象象，，實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)抽抽象象產(chǎn)產(chǎn)品品接接口口中中定定義義的的業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)方方法法。。抽象象工工廠廠模模式式是是所所有有形形式式的的工工廠廠模模式式中中最最為為抽抽象象和和最最具具一一般般性性的的一一種種形形態(tài)態(tài)。。抽抽象象工工廠廠模模式式與與工工廠廠方方法法模模式式最最大大的的區(qū)區(qū)別別在在于于，，工工廠廠方方法法模模式式針針對(duì)對(duì)的的是是一一個(gè)個(gè)產(chǎn)產(chǎn)品品等等