女娲造人,人是造出来了,世界是热闹了,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,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,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.pattern.abtructFactory; /**
* 定义一个人类的统称
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*
*/
public interface Human { /**
* 首先定义什么是人类,会笑的
*/
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.pattern.abtructFactory; /**
* 抽象的黄色人种
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*
*/
public abstract class AbstractYellowHuman implements Human{ @Override
public void cry() {
System.out.println("黄色人种会哭");
} @Override
public void laugh() {
System.out.println("黄色人种会大笑");
} @Override
public void talk() {
System.out.println("黄色人种会说话,一般说的都是双字节");
} } package com.pattern.abtructFactory; /**
* 抽象的白色人种
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*
*/
public abstract class AbstractWhiteHuman implements Human { @Override
public void cry() {
System.out.println("白色人种会哭");
} @Override
public void laugh() {
System.out.println("白色人种会大笑");
} @Override
public void talk() {
System.out.println("白色人种会说话,一般都是单字节");
} } package com.pattern.abtructFactory; /**
* 抽象的黑色人种
* @author http://www.cnblogs.com/initial-road/
*
*/
public abstract class AbstractBlackHuman implements Human { @Override
public void cry() {
System.out.println("黑人会哭");
} @Override
public void laugh() {
System.out.println("黑人会笑");
} @Override
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:
package com.pattern.abtructFactory; /**
* 男性黄种人
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*
*/
public class YellowMaleHuman extends AbstractYellowHuman{ @Override
public void sex() {
System.out.println("该黄种人的性别为男...");
} } package com.pattern.abtructFactory; /**
* 女性黄种人
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*
*/
public class YellowFemaleHuman extends AbstractYellowHuman{ @Override
public void sex() {
System.out.println("该黄色人种的性别为女...");
} } package com.pattern.abtructFactory; /**
* 男性白种人
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*
*/
public class WhiteMaleHuman extends AbstractWhiteHuman{ @Override
public void sex() {
System.out.println("该白种人的性别为男...");
} } package com.pattern.abtructFactory; /**
* 女性白种人
* @author http://www.cnblogs.com/initial-road/
*
*/
public class WhiteFemaleHuman extends AbstractWhiteHuman{ @Override
public void sex() {
System.out.println("该白色人种的性别为女...");
} } package com.pattern.abtructFactory; /**
* 男性黑种人
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*
*/
public class BlackMaleHuman extends AbstractBlackHuman{ @Override
public void sex() {
System.out.println("该黄种人的性别为男...");
} } package com.pattern.abtructFactory; /**
* 女性黑种人
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*
*/
public class BlackFemaleHuman extends AbstractBlackHuman{ @Override
public void sex() {
System.out.println("该黑色人种的性别为女...");
} }
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.pattern.abtructFactory; /**
* 世界上有哪些类型的人,列出来
* JDK 1.5开始引入enum类型
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*
*/
public enum HumanEnum { //把世界上所有人类型都定义出来
YellowMaleHuman("com.pattern.abtructFactory.YellowMaleHuman"), YellowFemaleHuman("com.pattern.abtructFactory.YellowFemaleHuman"), WhiteFemaleHuman("com.pattern.abtructFactory.WhiteFemaleHuman"), WhiteMaleHuman("com.pattern.abtructFactory.WhiteMaleHuman"), BlackFemaleHuman("com.pattern.abtructFactory.BlackFemaleHuman"), BlackMaleHuman("com.pattern.abtructFactory.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;
} }
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.pattern.abtructFactory; /**
* 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
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*
*/
public interface HumanFactory { //制造黄色人种
public Human createYellowHuman(); //制造一个白色人种
public Human createWhiteHuman(); //制造一个黑人人种
public Human createBlackHuman(); } package com.pattern.abtructFactory; /**
* 编写一个抽象类,根据enum创建一个人类出来
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*
*/
public abstract class AbstractHumanFactory implements HumanFactory{ /**
* 给定一个性别人种,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,这个异常情况不会产生了
e.printStackTrace();
}
}
return human;
} }
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:
package com.pattern.abtructFactory; /**
* 男性创建工厂
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*
*/
public class MaleHumanFactory extends AbstractHumanFactory{ /**
* 创建一个男性黑种人
*/
@Override
public Human createBlackHuman() {
return super.createHuman(HumanEnum.BlackMaleHuman);
} /**
* 创建一个男性白种人
*/
@Override
public Human createWhiteHuman() {
return super.createHuman(HumanEnum.WhiteMaleHuman);
} /**
* 创建一个男性黄种人
*/
@Override
public Human createYellowHuman() {
return super.createHuman(HumanEnum.YellowMaleHuman);
} } package com.pattern.abtructFactory; /**
* 女性创建工厂
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*
*/
public class FemaleHumanFactory extends AbstractHumanFactory{ /**
* 创建一个女性黑种人
*/
@Override
public Human createBlackHuman() {
return super.createHuman(HumanEnum.BlackFemaleHuman);
} /**
* 创建一个女性白种人
*/
@Override
public Human createWhiteHuman() {
return super.createHuman(HumanEnum.WhiteFemaleHuman);
} /**
* 创建一个女性黄种人
*/
@Override
public Human createYellowHuman() {
return super.createHuman(HumanEnum.YellowFemaleHuman);
} } package com.pattern.abtructFactory; /**
* 女娲建立起了两条生产线,分别是:
* 男性生产线
* 女性生产线
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*
*/
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
for(int i=0;i<100;i++){
Human maleYellowHuman = maleHumanFactory.createYellowHuman();
maleYellowHuman.cry();
maleYellowHuman.laugh();
maleYellowHuman.talk();
maleYellowHuman.sex();
System.out.println("\n");
}
for(int i=0;i<100;i++){
Human femaleYellowHuman = femaleHumanFactory.createYellowHuman();
femaleYellowHuman.cry();
femaleYellowHuman.laugh();
femaleYellowHuman.talk();
femaleYellowHuman.sex();
System.out.println("\n");
} } }
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,非常重要的一点就是,工厂模式符合 OCP 原则,也就是开闭原则,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。那还有没有其他好处呢?抽象工厂模式,还有一个非常大的优点,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。