（六）抽象工厂模式

好了，我们继续上一节课，上一节讲到女娲造人，人是造出来了，世界时热闹了，可是低头一看，都是清一色的类型，缺少关爱、仇恨、喜怒哀乐等情绪，人类的生命太平淡了，女娲一想，猛然一拍脑袋，Shit！忘记给人类定义性别了，那怎么办？抹掉重来，然后就把人类重新洗牌，准备重新开始制造人类。 由于先前的工作已经花费了很大的精力做为铺垫，也不想从头开始了，那先说人类（Product产品类）怎么改吧，好，有了，给每个人类都加一个性别，然后再重新制造，这个问题解决了，那八卦炉怎么办？只有一个呀，要么生产出全都是男性，要不都是女性，那不行呀，有了，把已经有了一条生产线——八卦炉（工厂模式中的 Concrete  Factory）拆开，于是女娲就使用了“八卦拷贝术” ，把原先的八卦炉一个变两个，并且略加修改，就成了女性八卦炉（只生产女性，一个具体工厂的实现类）和男性八卦炉（只生产男性，又一个具体工厂的实现类） ，这个过程的类图如下： 先看人类（也就是产品）的类图： 这个类图也比较简单，Java 的典型类图，一个接口，几个抽象类，然后是几个实现类，没啥多说的，其中三个抽象类在抽象工厂模式中是叫做产品等级，六个实现类是叫做产品族，这个也比较好理解，实现类嘛是真实的产品，一个叫产品，多了就叫产品族，然后再看工厂类： 其中抽象工厂只实现了一个 createHuman 的方法，目的是简化实现类的代码工作量，这个在讲代码的时候会说。这里还使用了 Jdk 1.5的一个新特性 Enum 类型，其实这个完全可以类的静态变量来实现，但我想既然是学习就应该学有所获得，即使你对这个模式非常了解，也可能没用过 Enum 类型，也算是一个不同的知识点吧，我希望给大家讲解，每次都有新的技术点提出来，每个人都会有一点的收获就足够了，然后在具体的项目中使用时，知道有这个技术点，然后上 baidu 狗狗一下就能解决问题。话题扯远了，我们继续类图，完整的类图如下，这个看不大清楚，其实就是上面那两个类图加起来，大家可以看源码中的那个类图文件： 然后类图讲解完毕，我们来看程序实现： package com.cbf4life;  /**  * @author cbf4Life [e-mail]  * I'm glad to share my knowledge with you all.  * 定义一个人类的统称，问题出来了，刚刚定义的时候忘记定义性别了  * 这个重要的问题非修改不可，否则这个世界上太多太多的东西不存在了  */ public interface Human {   //首先定义什么是人类    //人是愉快的，会笑的，本来是想用smile表示，想了一下laugh更合适，好长时间没有大笑了；   public  void laugh();       //人类还会哭，代表痛苦   public void cry();       //人类会说话   public void talk();       //定义性别   public void sex(); } 人类的接口定义好， 然后根据接口创建三个抽象类， 也就是三个产品等级， 实现laugh()、 cry()、 talk()三个方法，以 AbstractYellowHuman为例： package com.cbf4life.yellowHuman;  import com.cbf4life.Human;  /**  * @author cbf4Life [e-mail]  * I'm glad to share my knowledge with you all.  * 为什么要修改成抽象类呢？要定义性别呀  */ public abstract class AbstractYellowHuman implements Human {      public void cry() {   System.out.println("黄色人类会哭");  }    public void laugh() {   System.out.println("黄色人类会大笑，幸福呀！");  }     public void talk() {   System.out.println("黄色人类会说话，一般说的都是双字节");   }    } 其他的两个抽象类 AbstractWhiteHuman和 AbstractgBlackHuman 与此类似的事项方法，不再通篇拷贝代码，大家可以看一下源代码。算了，还是拷贝，反正是电子档的，不想看就往下翻页，也成就了部分“懒人” ，不用启动 Eclipse，还要把源码拷贝进来： 白种人的抽象类： package com.cbf4life.whiteHuman;  import com.cbf4life.Human;  /**  * @author cbf4Life [e-mail]  * I'm glad to share my knowledge with you all.  * 白色人人类  * 为了代码整洁，新建一个包，这里是白种人的天下了  */ public abstract class AbstractWhiteHuman implements Human {     public void cry() {   System.out.println("白色人类会哭");   }     public void laugh() {   System.out.println("白色人类会大笑，侵略的笑声");   }    public void talk() {   System.out.println("白色人类会说话，一般都是但是单字节！");   }  } 黑种人的抽象类： package com.cbf4life.blackHuman;  import com.cbf4life.Human;  /**  * @author cbf4Life [e-mail]  * I'm glad to share my knowledge with you all.  * 黑色人类，记得中学学英语，老师说black man是侮辱人的意思，不懂，没跟老外说话  */ public abstract class AbstractBlackHuman implements Human {    public void cry() {   System.out.println("黑人会哭");  }    public void laugh() {   System.out.println("黑人会笑");  }    public void talk() {   System.out.println("黑人可以说话，一般人听不懂");   }  } 三个抽象类都实现完毕了，然后就是些实现类了。其实，你说抽象类放这里有什么意义吗？就是不允许你 new 出来一个抽象的对象呗，使用非抽象类完全就可以代替，呵呵，杀猪杀尾巴，各有各的杀法，不过既然进了 Java 这个门就要遵守 Java这个规矩，我们看实现类： 女性黄种人的实现类： package com.cbf4life.yellowHuman; /**  * @author cbf4Life [e-mail]  * I'm glad to share my knowledge with you all.  * 女性黄种人  */ public class YellowFemaleHuman extends AbstractYellowHuman {    public void sex() {   System.out.println("该黄种人的性别为女...");  }  } 男性黄种人的实现类： package com.cbf4life.yellowHuman;  /**  * @author cbf4Life [e-mail]  * I'm glad to share my knowledge with you all.  * 男性黄种人  */ public class YellowMaleHuman extends AbstractYellowHuman {     public void sex() {   System.out.println("该黄种人的性别为男....");  }  } 女性白种人的实现类： package com.cbf4life.whiteHuman;  /**  * @author cbf4Life [e-mail]  * I'm glad to share my knowledge with you all.\  * 女性白种人  */ public class WhiteFemaleHuman extends AbstractWhiteHuman {    public void sex() {    System.out.println("该白种人的性别为女....");   }  } 男性白种人的实现类： package com.cbf4life.whiteHuman;   /**  * @author cbf4Life [e-mail]  * I'm glad to share my knowledge with you all.  * 男性白种人  */ public class WhiteMaleHuman extends AbstractWhiteHuman {    public void sex() {   System.out.println("该白种人的性别为男....");  }  }  女性黑种人的实现类： package com.cbf4life.blackHuman;  /**  * @author cbf4Life [e-mail]  * I'm glad to share my knowledge with you all.  * 女性黑种人  */ public class BlackFemaleHuman extends AbstractBlackHuman {    public void sex() {   System.out.println("该黑种人的性别为女...");  }  } 男性黑种人的实现类： package com.cbf4life.blackHuman;  /**  * @author cbf4Life [e-mail]  * I'm glad to share my knowledge with you all.  * 男性黑种人  */ public class BlackMaleHuman extends AbstractBlackHuman {    public void sex() {   System.out.println("该黑种人的性别为男...");  }  } 抽象工厂模式下的产品等级和产品族都已经完成，也就是人类以及产生出的人类是什么样子的都已经定义好了，下一步就等着工厂开工创建了，那我们来看工厂类。 在看工厂类之前我们先看那个枚举类型，这个是很有意思的： package com.cbf4life;  /**  * @author cbf4Life [e-mail]  * I'm glad to share my knowledge with you all.  * 世界上有哪些类型的人，列出来  * JDK 1.5开始引入enum类型也是目的的，吸引C程序员转过来  */ public enum HumanEnum {    //把世界上所有人类型都定义出来   YelloMaleHuman("com.cbf4life.yellowHuman.YellowMaleHuman"),     YelloFemaleHuman("com.cbf4life.yellowHuman.YellowFemaleHuman"),     WhiteFemaleHuman("com.cbf4life.whiteHuman.WhiteFemaleHuman"),     WhiteMaleHuman("com.cbf4life.whiteHuman.WhiteMaleHuman"),     BlackFemaleHuman("com.cbf4life.blackHuman.BlackFemaleHuman"),      BlackMaleHuman("com.cbf4life.blackHuman.BlackMaleHuman");       private String value = "";   //定义构造函数，目的是Data(value)类型的相匹配   private HumanEnum(String value){    this.value = value;  }     public String getValue(){    return this.value;  }       /*    *  java enum类型尽量简单使用，尽量不要使用多态、继承等方法    * 毕竟用Clas完全可以代替enum    */     } 我之所以引入 Enum 这个类型，是想让大家在看这本书的时候能够随时随地的学到点什么，你如果看不懂设计模式，你可以从我的程序中学到一些新的技术点，不用像我以前报着砖头似的书在那里啃，看一遍不懂，再看第二遍，然后翻了英文原本才知道，哦~，原来是这样滴，只能说有些翻译家实在不懂技术。我在讲解技术的时候，尽量少用专业术语，尽量使用大部分人类都能理解的语言。  Enum 以前我也很少用，最近在一个项目中偶然使用上了，然后才发觉它的好处，Enum 类型作为一个参数传递到一个方法中时，在 Junit 进行单元测试的时候，不用判断输入参数是否为空、长度为 0 的边界异常条件，如果方法传入的参数不是 Enum 类型的话，根本就传递不进来，你说定义一个类，定义一堆的静态变量，这也可以呀，这个不和你抬杠，上面的代码我解释一下，构造函数没啥好说的，然后是 getValue()方法，就是获得枚举类型中一个元素的值，枚举类型中的元素也是有名称和值的，这个和 HashMap 有点类似。 然后，我们看我们的工厂类，先看接口： package com.cbf4life;  /**  * @author cbf4Life [e-mail]  * I'm glad to share my knowledge with you all.  * 这次定一个接口，应该要造不同性别的人，需要不同的生产线  * 那这个八卦炉必须可以制造男人和女人   */ public interface HumanFactory {     //制造黄色人类   public Human createYellowHuman();      //制造一个白色人类   public Human createWhiteHuman();     //制造一个黑色人类   public Human createBlackHuman(); } 然后看抽象类：package com.cbf4life.humanFactory;  import com.cbf4life.Human; import com.cbf4life.HumanEnum; import com.cbf4life.HumanFactory;  /**  * @author cbf4Life [e-mail]   * I'm glad to share my knowledge with you all.   * 编写一个抽象类，根据enum创建一个人类出来  */ public abstract class AbstractHumanFactory implements HumanFactory {    /*    * 给定一个性别人类，创建一个人类出来 专业术语是产生产品等级    */   protected Human createHuman(HumanEnum humanEnum) {     Human human = null;       //如果传递进来不是一个Enum中具体的一个Element的话，则不处理    if (!humanEnum.getValue().equals("")) {       try {      //直接产生一个实例     human  =  (Human) Class.forName(humanEnum.getValue()).newInstance();    }  catch (Exception e) {      //因为使用了enum，这个种异常情况不会产生了，除非你的enum有问题；     e.printStackTrace();    }  }    return human;  }  } 看到没，这就是引入 enum 的好处，createHuman(HumanEnum humanEnum)这个方法定义了输入参数必须是 HumanEnum 类型，然后直接使用 humanEnum.getValue()方法就能获得具体传递进来的值，这个不多说了，大家自己看程序领会，没多大难度，这个抽象类的目的就是减少下边实现类的代码量，我们看实现类： 男性工厂，只创建男性： package com.cbf4life.humanFactory;  import com.cbf4life.Human; import com.cbf4life.HumanEnum;  /**  * @author cbf4Life [e-mail]  * I'm glad to share my knowledge with you all.  * 男性创建工厂  */ public class MaleHumanFactory extends AbstractHumanFactory {    //创建一个男性黑种人   public Human createBlackHuman() {    return super.createHuman(HumanEnum.BlackMaleHuman);     }    //创建一个男性白种人   public Human createWhiteHuman() {    return super.createHuman(HumanEnum.WhiteMaleHuman);  }    //创建一个男性黄种人   public Human createYellowHuman() {    return super.createHuman(HumanEnum.YelloMaleHuman);  }  }  女性工厂，只创建女性： package com.cbf4life.humanFactory;  import com.cbf4life.Human; import com.cbf4life.HumanEnum;  /**  * @author cbf4Life [e-mail]  * I'm glad to share my knowledge with you all.\  * 女性创建工厂  */ public class FemaleHumanFactory extends AbstractHumanFactory {    //创建一个女性黑种人   public Human createBlackHuman() {    return super.createHuman(HumanEnum.BlackFemaleHuman);  }    //创建一个女性白种人   public Human createWhiteHuman() {    return super.createHuman(HumanEnum.WhiteFemaleHuman);  }    //创建一个女性黄种人   public Human createYellowHuman() {    return super.createHuman(HumanEnum.YelloFemaleHuman);  }  } 产品定义好了，工厂也定义好了，万事俱备只欠东风，那咱就开始造吧，哦，不对，女娲开始造人了：  package com.cbf4life;  import com.cbf4life.humanFactory.FemaleHumanFactory; import com.cbf4life.humanFactory.MaleHumanFactory;  /**  * @author cbf4Life [e-mail]  * I'm glad to share my knowledge with you all.  * 女娲建立起了两条生产线，分别是：  * 男性生产线  * 女性生产线  */  public class NvWa {     public static void main(String[] args) {       //第一条生产线，男性生产线     HumanFactory maleHumanFactory = new MaleHumanFactory();       //第二条生产线，女性生产线     HumanFactory femaleHumanFactory = new FemaleHumanFactory();       //生产线建立完毕，开始生产人了:     Human maleYellowHuman = maleHumanFactory.createYellowHuman();        Human femaleYellowHuman = femaleHumanFactory.createYellowHuman();      maleYellowHuman.cry();   maleYellowHuman.laugh();   femaleYellowHuman.sex();    /*     *  .....     * 后面你可以续了     */  } } 两个八卦炉，一个造女的，一个造男的，开足马力，一直造到这个世界到现在这个模式为止。 抽象工厂模式讲完了，那我们再思考一些问题：工厂模式有哪些优缺点？先说优点，我这人一般先看人优点，非常重要的有点就是，工厂模式符合 OCP 原则，也就是开闭原则，怎么说呢，比如就性别的问题，这个世界上还存在双性人，是男也是女的人，那这个就是要在我们的产品族中增加一类产品，同时再增加一个工厂就可以解决这个问题，不需要我再来实现了吧，很简单的大家自己画下类图，然后实现下。 那还有没有其他好处呢？抽象工厂模式，还有一个非常大的有点，高内聚，低耦合，在一个较大的项目组，产品是由一批人定义开发的，但是提供其他成员访问的时候，只有工厂方法和产品的接口，也就是说只需要提供 Product  Interface和Concrete  Factory 就可以产生自己需要的对象和方法，Java的高内聚低耦合的特性表现的一览无遗，哈哈。