抽象工厂模式是一种创建型设计模式,它允许子类根据抽象工厂的接口来创建对象,这种模式符合开闭原则,即软件实体应该对扩展开放,对修改关闭,通过使用抽象工厂模式,我们可以在不改变现有代码的情况下,轻松地添加新类型的产品或服务。
本文目录导读:
在面向对象编程中,设计模式是解决特定问题的可复用解决方案,抽象工厂模式是一种创建型模式,它提供了一种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,该模式使得客户端能够通过统一的接口来创建系列化的对象,但不需要知道这些对象的确切类型。
定义与特点
- 角色:抽象工厂模式定义了一组创建对象的方法,但不指定这些对象的具体实现。
- 主要特点:
- 允许客户端不关心具体类。
- 允许创建多个子类。
- 允许客户端动态改变产品族。
- 简化了客户端与具体类的交互。
结构
- 抽象工厂:定义所有产品的接口,并声明创建它们的操作。
- 具体工厂:实现抽象工厂中的创建操作。
- 客户端:使用抽象工厂来获取具体产品。
步骤
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定义抽象工厂:
- 定义一个包含所有产品的接口。
- 声明创建产品的方法。
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定义具体工厂:
- 实现抽象工厂的创建方法。
- 根据需要创建不同类型的具体产品。
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客户端使用抽象工厂:
- 通过抽象工厂获取产品。
- 可以不关心产品的具体类型。
示例
假设我们有一个咖啡机家族,包括美式咖啡机、拿铁咖啡机和卡布奇诺咖啡机,我们可以创建一个抽象工厂类CoffeeMachineFactory
,并定义一个createCoffeeMachine
方法,该方法接受一个参数来确定要创建哪种类型的咖啡机,我们可以有多个具体工厂类(如AmericanoMachineFactory
, LatteMachineFactory
, CafeMomFactory
),它们实现了CoffeeMachineFactory
的createCoffeeMachine
方法,并根据需要创建不同类型的具体产品。
// 抽象工厂类 public abstract class CoffeeMachineFactory { public abstract CoffeeMachine createCoffeeMachine(String type); } // 具体工厂类 public class AmericanoMachineFactory implements CoffeeMachineFactory { @Override public AmericanoMachine createCoffeeMachine(String type) { return new AmericanoMachine(); // 假设美国咖啡机是一个具体产品 } } public class LatteMachineFactory implements CoffeeMachineFactory { @Override public LatteMachine createCoffeeMachine(String type) { return new LatteMachine(); // 假设拿铁咖啡机是一个具体产品 } } // 客户端 public class CoffeeClient { public static void main(String[] args) { CoffeeMachineFactory factory = new AmericanoMachineFactory(); CoffeeMachine coffeeMachine = factory.createCoffeeMachine("Americano"); System.out.println("Created a " + coffeeMachine.getType() + " coffee machine."); } }
优点与缺点
- 优点:简化了客户端与具体类的交互,使客户端能够以统一的方式处理多种产品,允许动态改变产品族,增加了系统的灵活性。
- 缺点:如果产品族变得庞大,可能会增加系统复杂性,如果客户端需要频繁切换产品族,则可能导致性能问题。