工厂模式

抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)是所有形态的工厂模式中最为抽象和最具一般性的一种形态。抽象工厂模式是指当有多个抽象角色时,使用的一种工厂模式。抽象工厂模式可以向客户端提供一个接口,使客户端在不必指定产品的具体的情况下,创建多个产品族中的产品对象。

UML类图

抽象工厂模式

  1. 抽象产品类(AbstractProductX):多个系列抽象产品(X=A,B,C…)。
  2. 具体产品类(ProductX):实现基类中的抽象方法(多个不同的具体产品,X=1,2,3..)。
  3. 抽象工厂类或接口(AbstractFactory):定义具体工厂的多个公共接口(拥有各系列产品创建的接口)。
  4. 具体工厂类(FactoryX):定义创建各系列具体产品实例的方法。(每个工厂对应一种具体产品,X=1,2,3…)。

与工厂模式的区别

  1. 工厂模式的工厂只能生产一个系列的产品。而抽象工厂模式的工厂可以生产一个或多个系列的产品。
  2. 工厂模式关注的是一个系列的不同种产品。而抽象工厂模式关注的是不同系列产品。

案例分析

接着上篇【设计模式】工厂模式的话题。

场景:玩《英雄联盟》(5v5 moba端游)新开一局游戏,游戏开始每个玩家需要选一个英雄之外,还需要选择天赋,召唤师技能。也就是需要创建三种产品。并且,在不同玩法下,比如召唤师峡谷(自选或排位等)与哭嚎深渊(大乱斗),创建的产品也略微有所差异,比如大乱斗下英雄一开始就3级,召唤师技能没有传送,有雪球。结构上:

  1. 产品(三个系列):英雄,天赋,召唤师技能。
  2. 工厂(两个):召唤师峡谷工厂,哭嚎深渊工厂。

代码实现

英雄基类(新增lv成员变量和print()方法)

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public abstract class Hero {
protected String name;
protected int lv;

public abstract void say();

public void print() {
System.out.println("name:" + name);
System.out.println("lv:" + lv);
}

}

只考虑一种英雄,比如寒冰射手-艾希。
艾希

艾希类:

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public class Ashe extends Hero {
// 简化构造方法,只弄个名字。
public Ashe() {
this.name = "寒冰射手-艾希";
}

// 艾希台词(不重要)
@Override
public void say() {
System.out.println(name + ":" + "世间万物皆系于一箭之上。");
}
}

召唤师峡谷中的艾希:

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public class Ashe_XiaGu extends Ashe {
// 在召唤师峡谷中初始等级1级。
public Ashe_XiaGu() {
super();
this.lv = 1;
}
}

哭嚎深渊中的艾希:

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public class Ashe_ShenYuan extends Ashe {
// 在哭嚎深渊中初始等级3级。
public Ashe_ShenYuan() {
super();
this.lv = 3;
}
}

天赋基类:(就简单点只用打印信息区分下好了)

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public abstract class Talent {
// 只打印一下信息
public abstract void print();
}

两个天赋实现类:

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public class Talent_XiaGu extends Talent{

@Override
public void print() {
System.out.println("召唤师峡谷中的天赋");
}

}

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public class Talent_ShenYuan extends Talent{

@Override
public void print() {
System.out.println("哭嚎深渊中的天赋");
}

}

召唤师技能基类:

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public abstract class Skill {
// 召唤师技能种类
protected String[] skill_type;

// 选择两种召唤师技能
public void choose(int i, int j) {
System.out.println("你选择了" + skill_type[i] + "和" + skill_type[j]);
}
}

两个召唤师技能实现类:

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public class Skill_XiaGu extends Skill {
public Skill_XiaGu() {
this.skill_type = new String[] { "闪现", "治疗", "传送", "净化", "光盾", "虛弱",
"惩戒", "疾走" };
}
}

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public class Skill_ShenYuan extends Skill {
public Skill_ShenYuan() {
this.skill_type = new String[] { "闪现", "治疗", "雪球", "净化", "光盾", "虛弱",
"回蓝", "疾走" };
}
}

准备工作完毕,接下来就是重点了。

抽象工厂类或接口:

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public interface AbstractFactory {
//创建英雄
public abstract Hero createHero();
//创建天赋
public abstract Talent createTalent();
//创建召唤师技能
public abstract Skill createSkill();

}

召唤师峡谷工厂类:

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public class Factory_XiaGu implements AbstractFactory {
//假设我选艾希
public Hero createHero() {
return new Ashe_XiaGu();
}

public Talent createTalent() {
return new Talent_XiaGu();
}

public Skill createSkill() {
return new Skill_XiaGu();
}
}

哭嚎深渊工厂类:

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public class Factory_ShenYuan implements AbstractFactory {
//假设我选艾希
public Hero createHero() {
return new Ashe_ShenYuan();
}

public Talent createTalent() {
return new Talent_ShenYuan();
}

public Skill createSkill() {
return new Skill_ShenYuan();
}
}

最后是客户端代码:

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public class Client {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("请选择游戏模式");
System.out.println("1,召唤师峡谷 2,哭嚎深渊");
Scanner can = new Scanner(System.in);
int w = can.nextInt();
can.close();
AbstractFactory factory = null;
switch (w) {
case 1:
// 召唤师峡谷
factory = new Factory_XiaGu();
break;
case 2:
// 哭嚎深渊
factory = new Factory_ShenYuan();
break;
}
// 英雄(选择的是艾希)
Hero hero = factory.createHero();
hero.print();
hero.say();
// 天赋
Talent talent = factory.createTalent();
talent.print();
// 召唤师技能
Skill skill = factory.createSkill();
skill.choose(0, 2);

}

}

客户端选择游戏模式,就相当于选择了不同的工厂去生产游戏元素(英雄,天赋,召唤师技能)。

也可以结合工厂模式使用,比如选择游戏类型后,利用工厂模式选择英雄等等。

工厂模式,客户端不需要知道产品的创建过程。并且,客户端只需要选择游戏模式,就可以用工厂创建多个系列的产品(英雄,天赋,召唤师技能)。主要特点就是一个工厂多系列产品。

运行结果

玩局匹配,选召唤师峡谷:
控制台

源计划皮肤的寒冰射手。
源计划-艾希

实际应用

常见的案例就是使用不同的数据库,数据库能处理用户,也能处理关系。但是,数据库分MySQL,Orical等。处理同样或类似的事情,他们的具体实现存在差异。那就可以抽出一个工厂基类,再分别写两个不同的工厂去处理。这样的话,某些东西就可以做到可迁移的目的。

附件

设计模式Demo
GitHub源码:https://github.com/wzmyyj/Design-Pattern