抽象工廠模式

1、Design Patterns抽象工廠模式抽象工廠模式河南理工大學(xué)河南理工大學(xué)大綱w 產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品族w 抽象工廠模式概述w 抽象工廠模式的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)w 抽象工廠模式的應(yīng)用實(shí)例w 開閉原則的傾斜性w 抽象工廠模式的優(yōu)缺點(diǎn)與適用環(huán)境產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品族w 工廠方法模式每個(gè)具體工廠每個(gè)具體工廠只有一個(gè)或者一組重載的工廠方法只有一個(gè)或者一組重載的工廠方法，只只能生產(chǎn)一種產(chǎn)品能生產(chǎn)一種產(chǎn)品，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中存在大量的工廠，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中存在大量的工廠類，勢(shì)必會(huì)增加系統(tǒng)的開銷類，勢(shì)必會(huì)增加系統(tǒng)的開銷w 抽象工廠模式一個(gè)工廠一個(gè)工廠可以生產(chǎn)一系列產(chǎn)品（一族產(chǎn)品）可以生產(chǎn)一系列產(chǎn)品（一族產(chǎn)品），極大減

2、，極大減少了工廠類的數(shù)量少了工廠類的數(shù)量產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品族w 概念產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)：產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)：產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)即產(chǎn)品的產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)即產(chǎn)品的繼承結(jié)構(gòu)繼承結(jié)構(gòu)產(chǎn)品族：產(chǎn)品族：產(chǎn)品族是指由產(chǎn)品族是指由同一個(gè)工廠生產(chǎn)的，位于不同同一個(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)品產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)中的一組產(chǎn)品五個(gè)產(chǎn)品族，分屬于五個(gè)產(chǎn)品族，分屬于三個(gè)不同的產(chǎn)品等級(jí)三個(gè)不同的產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)抽象工廠模式概述w 模式動(dòng)機(jī) 當(dāng)系統(tǒng)所提供的工廠生產(chǎn)的具體產(chǎn)品并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)象，而當(dāng)系統(tǒng)所提供的工廠生產(chǎn)的具體產(chǎn)品并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)象，而是是多個(gè)位于不同產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)、屬于不同類型的具體產(chǎn)品時(shí)就可多個(gè)位于不同產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)、屬

3、于不同類型的具體產(chǎn)品時(shí)就可以使用抽象工廠模式以使用抽象工廠模式 抽象工廠模式是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所有形式的工廠模式中最為抽象和最具一般性的一種形式一種形式抽象工廠模式概述w 抽象工廠模式的定義對(duì)象創(chuàng)建型對(duì)象創(chuàng)建型模式模式抽象工廠模式：抽象工廠模式：提供一個(gè)創(chuàng)建一系列相關(guān)或相互依賴對(duì)象創(chuàng)建一系列相關(guān)或相互依賴對(duì)象的接口的接口，而無(wú)須指定它們具體的類。Abstract Factory Pattern: Provide an interface for creating families of related or dependent objects witho

4、ut specifying their concrete classes.抽象工廠模式概述w 抽象工廠模式的定義又稱為又稱為工具工具(Kit)模式模式抽象工廠模式中的具體工廠不只是創(chuàng)建一種產(chǎn)品，它抽象工廠模式中的具體工廠不只是創(chuàng)建一種產(chǎn)品，它負(fù)責(zé)創(chuàng)建一族產(chǎn)品負(fù)責(zé)創(chuàng)建一族產(chǎn)品當(dāng)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)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)結(jié)構(gòu)的一個(gè)產(chǎn)品族中的所有對(duì)象時(shí)，抽象工廠模式比抽象工廠模式比工廠方法模式更為簡(jiǎn)單、更有效率工廠方法模式更為簡(jiǎn)單、更有效率抽象工廠模式的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)w 抽象工廠模式的結(jié)構(gòu)ConcreteProductA1Ab

5、stractProductAConcreteFactory1+CreateProductA ()CreateProductB ().: AbstractProductA: AbstractProductBAbstractFactory+CreateProductA ()CreateProductB ().: AbstractProductA: AbstractProductBClientConcreteFactory2+CreateProductA ()CreateProductB ().: AbstractProductA: AbstractProductBConcreteProductA2

6、ConcreteProductB1AbstractProductBConcreteProductB2抽象工廠模式的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)w 抽象工廠模式的結(jié)構(gòu)抽象工廠模式包含以下抽象工廠模式包含以下4個(gè)角色：個(gè)角色： AbstractFactory（抽象工廠） ConcreteFactory（具體工廠） AbstractProduct（抽象產(chǎn)品） ConcreteProduct（具體產(chǎn)品）抽象工廠模式的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)w 抽象工廠模式的實(shí)現(xiàn)典型的抽象工廠類代碼：典型的抽象工廠類代碼：abstract class AbstractFactorypublic abstract AbstractProductA Cr

7、eateProductA(); /工廠方法一工廠方法一public abstract AbstractProductB CreateProductB(); /工廠方法二工廠方法二抽象工廠模式的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)w 抽象工廠模式的實(shí)現(xiàn)典型的具體工廠類代碼：典型的具體工廠類代碼：class ConcreteFactory1 : AbstractFactory /工廠方法一工廠方法一public override AbstractProductA CreateProductA() return new ConcreteProductA1();/工廠方法二工廠方法二public override Abstra

8、ctProductB CreateProductB() return new ConcreteProductB1();抽象工廠模式的應(yīng)用實(shí)例w 實(shí)例說明某軟件公司要開發(fā)一套界面皮膚庫(kù)，可以對(duì)基于.NET平臺(tái)的桌面軟件進(jìn)行界面美化。用戶在使用時(shí)可以通過菜單來選擇皮膚，不同的皮膚將提供視覺效果不同的按鈕、文本框、組合框等界面元素，例如春天(Spring)風(fēng)格的皮膚將提供淺綠色的按鈕、綠色邊框的文本框和綠色邊框的組合框，而夏天(Summer)風(fēng)格的皮膚則提供淺藍(lán)色的按鈕、藍(lán)色邊框的文本框和藍(lán)色邊框的組合框，其結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示：該皮膚庫(kù)需要具備良好的靈活性和可擴(kuò)展性，用戶可以自由選擇不同的皮膚，開

9、發(fā)人員可以在不修改既有代碼的基礎(chǔ)上增加新的皮膚。現(xiàn)使用抽象工廠模式來設(shè)計(jì)該界面皮膚庫(kù)。界面皮膚庫(kù)結(jié)構(gòu)示意圖界面皮膚庫(kù)結(jié)構(gòu)示意圖抽象工廠模式的應(yīng)用實(shí)例w 實(shí)例類圖界面皮膚庫(kù)結(jié)構(gòu)圖界面皮膚庫(kù)結(jié)構(gòu)圖SpringSkinFactory+CreateButton ()CreateTextField ()CreateComboBox ().: Button: TextField: ComboBoxSkinFactory+CreateButton ()CreateTextField ()CreateComboBox ().: Button: TextField: ComboBoxClientSummerSk

10、inFactory+CreateButton ()CreateTextField ()CreateComboBox ().: Button: TextField: ComboBoxSpringButton+ Display ().: voidButton+ Display ().: voidSummerButton+ Display ().: voidSpringTextField+ Display ().: voidTextField+ Display ().: voidSummerTextField+ Display ().: voidSpringComboBox+ Display ().

11、: voidComboBox+ Display ().: voidSummerComboBox+ Display ().: void抽象工廠模式w 模式實(shí)例與解析實(shí)例一：電器工廠實(shí)例一：電器工廠 一個(gè)電器工廠可以產(chǎn)生多種類型的電器，如海爾工廠可以生產(chǎn)海爾電視機(jī)、海爾空調(diào)等，TCL工廠可以生產(chǎn)TCL電視機(jī)、TCL空調(diào)等，相同品牌的電器構(gòu)成一個(gè)產(chǎn)品族，而相同類型的電器構(gòu)成了一個(gè)產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)，現(xiàn)使用抽象工廠模式模擬該場(chǎng)景抽象工廠模式抽象工廠模式w 模式實(shí)例與解析實(shí)例二：數(shù)據(jù)庫(kù)操作工廠實(shí)例二：數(shù)據(jù)庫(kù)操作工廠 某系統(tǒng)為了改進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)操作的性能，自定義數(shù)據(jù)庫(kù)連接對(duì)象Connection和語(yǔ)句對(duì)象Statem

12、ent，可針對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)庫(kù)提供不同的連接對(duì)象和語(yǔ)句對(duì)象，如提供Oracle或SQL Server專用連接類和語(yǔ)句類，而且用戶可以通過配置文件等方式根據(jù)實(shí)際需要?jiǎng)討B(tài)更換系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。使用抽象工廠模式設(shè)計(jì)該系統(tǒng)。抽象工廠模式開閉原則的傾斜性w 增加產(chǎn)品族對(duì)于增加新的產(chǎn)品族對(duì)于增加新的產(chǎn)品族，抽象工廠模式很好地，抽象工廠模式很好地支持支持了了開開閉原則閉原則，只需要增加具體產(chǎn)品并對(duì)應(yīng)增加一個(gè)新的具，只需要增加具體產(chǎn)品并對(duì)應(yīng)增加一個(gè)新的具體工廠，對(duì)已有代碼無(wú)須做任何修改體工廠，對(duì)已有代碼無(wú)須做任何修改w 增加新的產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)于增加新的產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)于增加新的產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)，需要修改所有的工廠角，需要

13、修改所有的工廠角色，包括抽象工廠類，在所有的工廠類中都需要增加色，包括抽象工廠類，在所有的工廠類中都需要增加生產(chǎn)新產(chǎn)品的方法，生產(chǎn)新產(chǎn)品的方法，違背了開閉原則違背了開閉原則抽象工廠模式的優(yōu)缺點(diǎn)與適用環(huán)境w 模式優(yōu)點(diǎn)隔離了具體類的生成隔離了具體類的生成，使得客戶端并，使得客戶端并不需要知道什么被創(chuàng)建不需要知道什么被創(chuàng)建當(dāng)一個(gè)產(chǎn)品族中的多個(gè)對(duì)象被設(shè)計(jì)成當(dāng)一個(gè)產(chǎn)品族中的多個(gè)對(duì)象被設(shè)計(jì)成一起工作時(shí)，它一起工作時(shí)，它能夠保證客戶端始終能夠保證客戶端始終只使用同一個(gè)產(chǎn)品族中的對(duì)象只使用同一個(gè)產(chǎn)品族中的對(duì)象增加新的產(chǎn)品族很方便增加新的產(chǎn)品族很方便，無(wú)須修改已，無(wú)須修改已有系統(tǒng)，有系統(tǒng)，符合開閉原則符合開閉原則抽象工廠模式的優(yōu)缺點(diǎn)與適用環(huán)境w 模式缺點(diǎn)增加新的產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)麻煩增加新的產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)麻煩，需要對(duì)原，需要對(duì)原有系統(tǒng)進(jìn)行較大的修改，甚至需要修改有系統(tǒng)進(jìn)行較大的修改，甚至需要修改抽象層代碼，這顯然會(huì)帶來較大的不便，抽象層代碼，這顯然會(huì)帶來較大的不便，違背了開閉原則違背了開閉原則抽象工廠模式的優(yōu)缺點(diǎn)與適用環(huán)境w 模式適用環(huán)境 一個(gè)系統(tǒng)一個(gè)系統(tǒng)不應(yīng)當(dāng)依賴于產(chǎn)品類實(shí)例如何被創(chuàng)不應(yīng)當(dāng)依賴于產(chǎn)品類實(shí)例如何被創(chuàng)建、組合和表達(dá)的細(xì)節(jié)建、組合和表達(dá)的細(xì)