设计模式 2:抽象工厂模式
定义与目的
- 定义:抽象工厂模式提供一个接口,用于创建一系列相关或相互依赖的对象,而无需指定它们具体的类。
- 目的:该模式的主要目的是解耦客户端代码与产品类之间的关系,并确保一致的产品家族创建。通过使用抽象工厂,客户端可以通过一个统一的接口来获取一组相关的对象,这些对象通常是属于同一个主题或风格。
实现示例
假设我们正在开发一个用户界面库,这个库需要支持不同的操作系统主题,例如 Windows 和 MacOS 主题。我们可以使用抽象工厂模式来创建不同主题下的按钮和复选框组件。
java
// 定义产品接口
public interface Button {
void paint();
}
public interface Checkbox {
void paint();
}
// 具体产品 - Windows 风格
public class WindowsButton implements Button {
@Override
public void paint() {
System.out.println("Painting a button in Windows style.");
}
}
public class WindowsCheckbox implements Checkbox {
@Override
public void paint() {
System.out.println("Painting a checkbox in Windows style.");
}
}
// 具体产品 - MacOS 风格
public class MacOsButton implements Button {
@Override
public void paint() {
System.out.println("Painting a button in MacOS style.");
}
}
public class MacOsCheckbox implements Checkbox {
@Override
public void paint() {
System.out.println("Painting a checkbox in MacOS style.");
}
}
// 抽象工厂
public interface GUIFactory {
Button createButton();
Checkbox createCheckbox();
}
// 具体工厂 - Windows 风格工厂
public class WindowsFactory implements GUIFactory {
@Override
public Button createButton() {
return new WindowsButton();
}
@Override
public Checkbox createCheckbox() {
return new WindowsCheckbox();
}
}
// 具体工厂 - MacOS 风格工厂
public class MacOsFactory implements GUIFactory {
@Override
public Button createButton() {
return new MacOsButton();
}
@Override
public Checkbox createCheckbox() {
return new MacOsCheckbox();
}
}
// 客户端代码
public class Client {
private Button button;
private Checkbox checkbox;
public Client(GUIFactory factory) {
button = factory.createButton();
checkbox = factory.createCheckbox();
}
public void run() {
button.paint();
checkbox.paint();
}
public static void main(String[] args) {
// 创建 Windows 风格的 UI
Client client = new Client(new WindowsFactory());
client.run();
// 创建 MacOS 风格的 UI
client = new Client(new MacOsFactory());
client.run();
}
}
使用场景
- 当你的系统需要创建一组相关的对象,而不是单一对象时。
- 当你希望避免客户端代码与具体产品类之间的紧密耦合时。
- 当你需要提供一组相关或相互依赖的对象,而这些对象的接口是相同的,但是实现是不同的。
- 当你需要确保所创建的对象都属于同一个主题或风格时。
抽象工厂模式有助于简化客户端代码,使其不必关心具体的实现细节,同时也可以方便地扩展系统以支持新的产品线。