設計模式---抽象工廠模式

簡述

• 類型：創建型

• 目的：實現對客戶端中對象族的平替。

  對象族
  一組對象。比如，華為的手機，筆記本，平板可以統稱為華為族。

我們藉以下案例來說說如何使用抽象工廠模式平替對象族。

優化案例

最初版

public interface Uploader {
    void upload(String fileName);
}
public interface Downloader {
    void download(String fileName);
}
public class LinuxUploader implements Uploader {
    public void upload(String fileName) {
        System.out.printf("[Linux]正在上傳%s...", fileName);
    }
}
public class LinuxDownloader implements Downloader {
    public void download(String fileName) {
        System.out.printf("[Linux]正在下載%s...", fileName);
    }
}
public class UnixUploader implements Uploader {
    public void upload(String fileName) {
        System.out.printf("[Unix]正在上傳%s...", fileName);
    }
}
public class UnixDownloader implements Downloader {
    public void download(String fileName) {
        System.out.printf("[Unix]正在下載%s...", fileName);
    }
}

客戶端調用如下。

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Uploader uploader = new LinuxUploader();
        Downloader downloader = new LinuxDownloader();
    }
}

傳統是new創建對象的方式有著硬編碼的問題。當我們需要把所有LinuxXXX對象改為UnixXXX對象時，就必須在項目中檢索所有的LinuxXXX修改為UnixXXX。這無疑增加了大量的無意義的工作。

修改版v1(簡單工廠)

增加一個工廠類，其他不變。

public class Factory {
    static Uploader uploader(String target) {
        if ("LinuxUploader".equals(target)) {
            return new LinuxUploader();
        } else if ("UnixUploader".equals(target)) {
            return new UnixUploader();
        } 
        throw new Exception("輸入的參數錯誤");
    }
    static Downloader downloader(String target) {
        if ("LinuxDownloader".equals(target)) {
            return new LinuxDownloader();
        } else if ("UnixDownloader".equals(target)) {
            return new UnixDownloader();
        }
        throw new Exception("輸入的參數錯誤");
    }
}

修改後，客戶端的代碼調用。

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Uploader up1 = Factory.instance("LinuxUploader");
        Downloader down1 = Factory.instance("LinuxDownloader");
        Uploader up2 = Factory.instance("UnixUploader");
        Downloader down2 = Factory.instance("UnixDownloader");
    }
}

在一定程度上解決了客戶端硬編碼問題。並且當我們需要把所有LinuxUploader對象改為UnixUploader對象時，只需要在Factory中將new LinuxUploader() → new UnixUploader()即可。這無疑節省了很多的時間，也無需為硬編碼帶來的大量改修而苦惱。

但是目前這個優化方案依然有至少兩個問題，一是Factory.uploader方法中耦合了所有的Uploader實現類，這可能有礙於未來的項目維護，二是new LinuxUploader() → new UnixUploader()這種修改方式會導致代碼目的不明確，既然不論是LinuxUploader還是UnixUploader都直接生成UnixUploader對象，就沒有必要定義LinuxUploader了呀。實際上是因為客戶端代碼中還有使用OSFactory.instance("LinuxUploader")來創建的對象，為了不修改客戶端代碼，強行做如上修改。

修改版v2(抽象工廠)

將原本的工廠類抽象化，並定義一系列不同的實現類，其餘不變。

public interface Factory {
   	Uploader uploader();
    Downloader downloader();
}
public class LinuxFactory {
    public Uploader uploader() {
        return new LinuxUploader();
    }
    public Downloader downloader() {
        return new LinuxDownloader();
    }
}
public class UnixFactory {
    public Uploader uploader() {
        return new UnixUploader();
    }
    public Downloader downloader() {
        return new UnixDownloader();
    }
}

修改後，客戶端的代碼調用。

public class Client {
    private static Factory factory = new LinuxFactory();
    public static void main(String[] args) {
        Uploader uploader = factory.uploader();
        Downloader downloader = factory.downloader();
    }
}

將原本Factory類中臃腫的邏輯分散到各個子類中，提高了系統的可維護性，不用再每次都修改Factory類了。

那麼，問題來了，這樣的結構對於我們的項目有什麼幫助嗎？有，而且很大，在客戶端定義了一個靜態的屬性factory，當接下來客戶換了系統從Linux換到了Unix，那我們也需要更換對應的上傳下載的類，這時我們只要修改factory引用的具體工廠類的對象就可以了，很方便。實際上還可以更加方便的實現對象族的平替。而為了實現這個需求，我們需要結合Java反射這項技術。請看下麵的代碼。

修改版v3(抽象工廠+反射)

只修改客戶端的調用方式，其他位置不做修改。

public class Client {
    private static Factory factory;
    static {
        // 讀取prop配置文件
        Properties prop = new Properties();
        FileReader fileReader = new FileReader("src/resource/props/config.prop");
        prop.load(fileReader);
        fileReader.close();
        factory = (Factory) Class.forName(prop.getProperty("FACTORY"))
                                   .getDeclaredConstructor().newInstance();
    }
    public static void main(String[] args) {
        Uploader uploader = factory.uploader();
        Downloader downloader = factory.downloader();
    }
}

增加一個properties文件文件，定義如下。

#當前使用的工廠類
FACTORY=design.abstractfactory.LinuxFactory

當需要將系統中的Linux系列的對象轉化為Unix系列時，只需要更改上述配置文件即可，具體如下。

#當前使用的工廠類
FACTORY=design.abstractfactory.UnixFactory

總之就是非常方便。

總結

優點

• 輕鬆做到對象族的平替。

缺點

• 類數量倍增，系統複雜度增加。

應用場景

• 根據需求，需要全面替換系統中的某個對象族時。

本文來自博客園，作者：buzuweiqi，轉載請註明原文鏈接：https://www.cnblogs.com/buzuweiqi/p/16703315.html