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一.介绍抽象工厂模式
1.概念
2.结构： 抽象工厂模式包含以下角色：
3.工作原理：
4.应用场景： 抽象工厂模式适用于以下情况：
5.使用方法：
二.具体实例通过抽象工厂模式实现计算器
1.创建Maven工程（按照小编这样操作即可）
2.导入依赖（pom.xml）
3.构建一个接口（含一个用于进行计算的方法 calculate。该方法接受两个参数, 即 firstNumber 和 secondNumber,并返回一个 double 类型的结果。）
4.定义具的 Addition, Subtraction, Multiplication 和 Division 分别实现（加减乘除）：
4.1加法
4.2减法
4.3乘法
4.4除法
5.创建一个用于生成计算器实例的抽象工厂 CalculatorFactory
6.创建具体的工厂类 AdditionFactory, SubtractionFactory, MultiplicationFactory 和 DivisionFactory 来生产相应的计算器实例
6.1加法工厂
6.2减法工厂
6.3乘法工厂
6.4除法工厂
7.创建一个 CalculatorApp 类，它将使用 CalculatorFactory 来生成所需类型的 Calculator 实例
8.展示效果图
前言：
象工厂模式是一种创建型设计模式，它提供了一种方法来创建一组相关或相互依赖的对象，而无需指定具体的类。通过使用抽象工厂模式，我们可以将对象的创建与使用分离，从而使代码更加灵活、可扩展和可维护。
在本博客中，我们将介绍抽象工厂模式的概念、结构和工作原理，以及在实际开发中的应用场景和使用方法。
首先，我们将详细解释什么是工厂模式，以及为什么需要使用抽象工厂模式。我们将探讨其与其他创建型设计模式的区别，并提供一些示例来说明其优势和适用性。
接下来，我们将介绍抽象工厂模式的核心组件，包括抽象工厂接口、具体工厂类和抽象产品接口。我们将详细说明它们各自的职责和关系，并通过代码示例来说明如何实现这些组件。
然后，我们将探讨抽象工厂模式的工作原理。我们将解释如何通过工厂方法来创建产品对象，并且说明如何组合使用多个工厂方法来创建一组相关的产品对象。
最后，我们将介绍抽象工厂模式在实际开发中的应用场景和使用方法。我们将列举一些常见的使用场景，如图形界面库、数据库访问库等，并提供相应的示例代码来说明如何使用抽象工厂模式解决实际问题。
一.介绍抽象工厂模式
1.概念
抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是一种创建型设计模式，它提供了一种创建一组相关或相互依赖对象的接口，而无需指定具体的类。
抽象工厂模式通过引入抽象工厂和具体工厂的层次结构，使得客户端代码仅与抽象工厂交互，而不必关心具体工厂和产品的细节。这样可以实现客户端代码与具体类的解耦，提高代码的灵活性和可维护性。
2.结构： 抽象工厂模式包含以下角色：
- 抽象工厂（Abstract Factory）：定义了创建一组相关产品的方法接口。
- 具体工厂（Concrete Factory）：实现了抽象工厂的方法，负责创建具体产品的对象。
- 抽象产品（Abstract Product）：定义了产品的共同属性和方法接口。
- 具体产品（Concrete Product）：实现了抽象产品的接口，是抽象工厂创建的对象。
3.工作原理：
- 定义抽象工厂接口，其中包含一组创建产品的抽象方法。
- 创建具体工厂类，实现抽象工厂接口，根据业务逻辑创建具体产品的对象。
- 定义抽象产品接口，其中包含产品的共同属性和方法。
- 创建具体产品类，实现抽象产品接口，定义具体产品的属性和方法。
- 在客户端代码中，通过抽象工厂创建产品对象，并调用产品的方法进行业务处理。
4.应用场景： 抽象工厂模式适用于以下情况：
- 系统需要独立于其产品的创建、组合和表示。
- 系统需要一组相关产品对象，并希望统一管理它们的创建过程。
- 系统需要提供一个产品的类库，而不想暴露具体实现的细节。
- 系统需要在运行时切换不同产品族的实现。
5.使用方法：
- 定义抽象工厂接口，声明一组创建产品的抽象方法。
- 创建具体工厂类，实现抽象工厂接口，分别在每个方法中创建具体产品对象。
- 定义抽象产品接口，声明产品的共同属性和方法。
- 创建具体产品类，实现抽象产品接口，定义具体产品的属性和方法。
- 在客户端代码中，通过抽象工厂对象调用创建产品的方法获取产品对象，并进行业务处理。
通过使用抽象工厂模式，可以提高代码的灵活性和可维护性，同时还可以封装产品创建的细节，使得客户端代码与具体类解耦。这种模式常用于框架设计和库开发中，以便为用户提供一组相关的产品对象。
二.具体实例通过抽象工厂模式实现计算器
1.创建Maven工程（按照小编这样操作即可）
2.导入依赖（pom.xml）
<properties>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
<maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
<maven.compiler.plugin.version>3.7.0</maven.compiler.plugin.version>
<!--添加jar包依赖-->
<!--1.spring 5.0.2.RELEASE相关-->
<spring.version>5.0.2.RELEASE</spring.version>
<!--2.mybatis相关-->
<mybatis.version>3.4.5</mybatis.version>
<!--mysql-->
<mysql.version>5.1.44</mysql.version>
<!--pagehelper分页jar依赖-->
<pagehelper.version>5.1.2</pagehelper.version>
<!--mybatis与spring集成jar依赖-->
<mybatis.spring.version>1.3.1</mybatis.spring.version>
<!--3.dbcp2连接池相关 druid-->
<commons.dbcp2.version>2.1.1</commons.dbcp2.version>
<commons.pool2.version>2.4.3</commons.pool2.version>
<!--4.log日志相关-->
<log4j2.version>2.9.1</log4j2.version>
<log4j2.disruptor.version>3.2.0</log4j2.disruptor.version>
<slf4j.version>1.7.13</slf4j.version>
<!--5.其他-->
<junit.version>4.12</junit.version>
<servlet.version>4.0.0</servlet.version>
<lombok.version>1.18.2</lombok.version>
<mybatis.ehcache.version>1.1.0</mybatis.ehcache.version>
<ehcache.version>2.10.0</ehcache.version>
<redis.version>2.9.0</redis.version>
<redis.spring.version>1.7.1.RELEASE</redis.spring.version>
<jackson.version>2.9.3</jackson.version>
<jstl.version>1.2</jstl.version>
<standard.version>1.1.2</standard.version>
<tomcat-jsp-api.version>8.0.47</tomcat-jsp-api.version>
<commons-fileupload.version>1.3.3</commons-fileupload.version>
<hibernate-validator.version>5.0.2.Final</hibernate-validator.version>
<shiro.version>1.3.2</shiro.version>
</properties> <dependencies>
<dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<version>4.12</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.mockito</groupId>
<artifactId>mockito-all</artifactId>
<version>2.0.2-beta</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
<!--1.spring相关-->
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-core</artifactId>
<version>${spring.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-beans</artifactId>
<version>${spring.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-context</artifactId>
<version>${spring.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-orm</artifactId>
<version>${spring.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-tx</artifactId>
<version>${spring.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-aspects</artifactId>
<version>${spring.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-web</artifactId>
<version>${spring.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-test</artifactId>
<version>${spring.version}</version>
</dependency>
<!--2.mybatis相关-->
<dependency>
<groupId>org.mybatis</groupId>
<artifactId>mybatis</artifactId>
<version>${mybatis.version}</version>
</dependency>
<!--mysql-->
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>${mysql.version}</version>
</dependency>
<!--pagehelper分页插件jar包依赖-->
<dependency>
<groupId>com.github.pagehelper</groupId>
<artifactId>pagehelper</artifactId>
<version>${pagehelper.version}</version>
</dependency>
<!--mybatis与spring集成jar包依赖-->
<dependency>
<groupId>org.mybatis</groupId>
<artifactId>mybatis-spring</artifactId>
<version>${mybatis.spring.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-context-support</artifactId>
<version>${spring.version}</version>
</dependency>
<!--mybatis与ehcache整合-->
<dependency>
<groupId>org.mybatis.caches</groupId>
<artifactId>mybatis-ehcache</artifactId>
<version>${mybatis.ehcache.version}</version>
</dependency>
<!--ehcache依赖-->
<dependency>
<groupId>net.sf.ehcache</groupId>
<artifactId>ehcache</artifactId>
<version>${ehcache.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId>jedis</artifactId>
<version>${redis.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.data</groupId>
<artifactId>spring-data-redis</artifactId>
<version>${redis.spring.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
<artifactId>jackson-databind</artifactId>
<version>${jackson.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
<artifactId>jackson-core</artifactId>
<version>${jackson.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
<artifactId>jackson-annotations</artifactId>
<version>${jackson.version}</version>
</dependency>
<!--3.dbcp2连接池相关-->
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-dbcp2</artifactId>
<version>${commons.dbcp2.version}</version>
<exclusions>
<exclusion>
<artifactId>commons-pool2</artifactId>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-pool2</artifactId>
<version>${commons.pool2.version}</version>
</dependency>
<!--springmvc依赖-->
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-webmvc</artifactId>
<version>${spring.version}</version>
</dependency>
<!--4.log日志相关依赖-->
<!-- log4j2日志相关依赖 -->
<!-- log配置：Log4j2 + Slf4j -->
<!-- slf4j核心包-->
<dependency>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>slf4j-api</artifactId>
<version>${slf4j.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>jcl-over-slf4j</artifactId>
<version>${slf4j.version}</version>
<scope>runtime</scope>
</dependency>
<!--核心log4j2jar包-->
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-api</artifactId>
<version>${log4j2.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-core</artifactId>
<version>${log4j2.version}</version>
</dependency>
<!--用于与slf4j保持桥接-->
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-slf4j-impl</artifactId>
<version>${log4j2.version}</version>
</dependency>
<!--web工程需要包含log4j-web，非web工程不需要-->
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-web</artifactId>
<version>${log4j2.version}</version>
<scope>runtime</scope>
</dependency>
<!--需要使用log4j2的AsyncLogger需要包含disruptor-->
<dependency>
<groupId>com.lmax</groupId>
<artifactId>disruptor</artifactId>
<version>${log4j2.disruptor.version}</version>
</dependency>
<!--5.其他-->
<dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<version>${junit.version}</version>
<!--<scope>test</scope><!––>-->
</dependency>
<dependency>
<groupId>javax.servlet</groupId>
<artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
<version>${servlet.version}</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<version>${lombok.version}</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>jstl</groupId>
<artifactId>jstl</artifactId>
<version>${jstl.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>taglibs</groupId>
<artifactId>standard</artifactId>
<version>${standard.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.tomcat</groupId>
<artifactId>tomcat-jsp-api</artifactId>
<version>${tomcat-jsp-api.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>commons-fileupload</groupId>
<artifactId>commons-fileupload</artifactId>
<version>${commons-fileupload.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.hibernate</groupId>
<artifactId>hibernate-validator</artifactId>
<version>${hibernate-validator.version}</version>
</dependency>
<!--shiro依赖-->
<dependency>
<groupId>org.apache.shiro</groupId>
<artifactId>shiro-core</artifactId>
<version>${shiro.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.shiro</groupId>
<artifactId>shiro-web</artifactId>
<version>${shiro.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.shiro</groupId>
<artifactId>shiro-spring</artifactId>
<version>${shiro.version}</version>
</dependency>
</dependencies>3.构建一个接口（含一个用于进行计算的方法 calculate。该方法接受两个参数, 即 firstNumber 和 secondNumber,并返回一个 double 类型的结果。）
package com.lz.jsq.jk;
/**
* @author lz
* @create 2023-09-11 9:07
*/
/**
* 包含一个用于进行计算的方法 calculate。该方法接受两个参数,
* 即 firstNumber 和 secondNumber,并返回一个 double 类型的结果。
*/
public interface Calculator {
double calculate(double firstNumber, double secondNumber);
}
4.定义具的 Addition, Subtraction, Multiplication 和 Division 分别实现（加减乘除）：
4.1加法
package com.lz.jsq.jjcc;
import com.lz.jsq.jk.Calculator;
/**
* @author lz
* @create 2023-09-11 9:12
*/
public class Addition implements Calculator {
@Override
public double calculate(double firstNumber, double secondNumber) {
return firstNumber + secondNumber;
}
}
4.2减法
package com.lz.jsq.jjcc;
import com.lz.jsq.jk.Calculator;
/**
* @author lz
* @create 2023-09-11 9:14
*/
public class Subtraction implements Calculator {
@Override
public double calculate(double firstNumber, double secondNumber) {
return firstNumber - secondNumber;
}
}
4.3乘法
package com.lz.jsq.jjcc;
import com.lz.jsq.jk.Calculator;
/**
* @author lz
* @create 2023-09-11 9:14
*/
public class Multiplication implements Calculator {
@Override
public double calculate(double firstNumber, double secondNumber) {
return firstNumber * secondNumber;
}
}
4.4除法
package com.lz.jsq.jjcc;
import com.lz.jsq.jk.Calculator;
/**
* @author lz
* @create 2023-09-11 9:15
*/
public class Division implements Calculator {
@Override
public double calculate(double firstNumber, double secondNumber) {
if (secondNumber == 0) {
throw new IllegalArgumentException("Division by Zero");
}
return firstNumber / secondNumber;
}
}5.创建一个用于生成计算器实例的抽象工厂 CalculatorFactory
package com.lz.jsq.factory;
/**
* @author lz
* @create 2023-09-11 9:18
*/
import com.lz.jsq.jk.Calculator;
/**
* 创建一个用于生成计算器实例的抽象工厂
*/
public interface CalculatorFactory {
Calculator createCalculator();
}
6.创建具体的工厂类 AdditionFactory, SubtractionFactory, MultiplicationFactory 和 DivisionFactory 来生产相应的计算器实例
6.1加法工厂
package com.lz.jsq.factory;
import com.lz.jsq.jjcc.Addition;
import com.lz.jsq.jk.Calculator;
/**
* @author lz
* @create 2023-09-11 9:21
*/
public class AdditionFactory implements CalculatorFactory {
@Override
public Calculator createCalculator() {
return new Addition();
}
}
6.2减法工厂
package com.lz.jsq.factory;
import com.lz.jsq.jjcc.Subtraction;
import com.lz.jsq.jk.Calculator;
/**
* @author lz
* @create 2023-09-11 9:21
*/
public class SubtractionFactory implements CalculatorFactory {
@Override
public Calculator createCalculator() {
return new Subtraction();
}
}
6.3乘法工厂
package com.lz.jsq.factory;
import com.lz.jsq.jjcc.Multiplication;
import com.lz.jsq.jk.Calculator;
/**
* @author lz
* @create 2023-09-11 9:21
*/
public class MultiplicationFactory implements CalculatorFactory {
@Override
public Calculator createCalculator() {
return new Multiplication();
}
}
6.4除法工厂
package com.lz.jsq.factory;
import com.lz.jsq.jjcc.Division;
import com.lz.jsq.jk.Calculator;
/**
* @author lz
* @create 2023-09-11 9:21
*/
public class DivisionFactory implements CalculatorFactory {
@Override
public Calculator createCalculator() {
return new Division();
}
}7.创建一个 CalculatorApp 类，它将使用 CalculatorFactory 来生成所需类型的 Calculator 实例
package com.lz.jsq.test;
import com.lz.jsq.factory.*;
import com.lz.jsq.jk.Calculator;
import java.util.Scanner;
public class CalculatorApp {
private CalculatorFactory calculatorFactory;
public CalculatorApp(CalculatorFactory calculatorFactory) {
this.calculatorFactory = calculatorFactory;
}
public double calculate(Calculator calculator, double firstNumber, double secondNumber) {
return calculator.calculate(firstNumber, secondNumber);
}
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
boolean shouldContinue = true;
while (shouldContinue) {
System.out.println("请选择要使用的计算器类型：");
System.out.println("1. 加法");
System.out.println("2. 减法");
System.out.println("3. 乘法");
System.out.println("4. 除法");
CalculatorFactory calculatorFactory = null;
int choice = scanner.nextInt();
boolean isValidOption = true;
switch (choice) {
case 1:
calculatorFactory = new AdditionFactory();
break;
case 2:
calculatorFactory = new SubtractionFactory();
break;
case 3:
calculatorFactory = new MultiplicationFactory();
break;
case 4:
calculatorFactory = new DivisionFactory();
break;
default:
System.out.println("无效的选项");
isValidOption = false;
}
if (isValidOption) {
boolean innerLoopShouldContinue = true;
while (innerLoopShouldContinue) {
System.out.print("请输入第一个数: ");
double firstNumber = scanner.nextDouble();
System.out.print("请输入第二个数: ");
double secondNumber = scanner.nextDouble();
CalculatorApp app = new CalculatorApp(calculatorFactory);
double result = app.calculate(app.calculatorFactory.createCalculator(), firstNumber, secondNumber);
System.out.println("结果为：" + result);
System.out.print("是否要继续计算？输入 0 以退出当前运算，输入其他任意数字以继续：");
int continueChoice = scanner.nextInt();
if (continueChoice == 0) {
innerLoopShouldContinue = false;
}
}
}
System.out.print("是否要继续选择运算类型？输入 0 以退出程序，输入其他任意数字以继续：");
int mainContinueChoice = scanner.nextInt();
if (mainContinueChoice == 0) {
shouldContinue = false;
}
}
scanner.close();
}
}
8.展示效果图
