【设计模式-2.4】创建型——抽象工厂模式-编程知识

说明：本文介绍设计模式中，创建型设计模式的抽象工厂设计模式；

工厂模式的问题

在【设计模式-2.2】创建型——简单工厂和工厂模式这篇博文中，介绍过飞机大战游戏里，使用简单工厂和工厂模式来创建坦克、飞机、Boss对象。

在这里插入图片描述

如果对象的类型过多，我们就需要创建更多的工厂类，并且如果我们需要对对象进行分类，如按照等级分类，坦克、飞机属于低等敌人，Boss属于高等敌人；按照战斗场景分类，坦克属于陆地，飞机属于天空，Boss可在陆地或者天空。

这就需要我们对现有的工厂类进一步抽取，抽象。

抽象工厂模式

在《秒懂设计模式》这本书中，提供了一种使用场景。如下：

在这里插入图片描述

作者假设某公司需要开发一款星际战争的游戏，游戏中兵种可分为人类与外星怪兽2个族，其中每个族又可分为1级、2级和3级，不同等级的兵种，攻击力、防御力和生命值不同；

（兵种接口）

/*** 兵种抽象类*/
public abstract class Unit {/*** 攻击力*/protected int attack;/*** 防御力*/protected int defence;/*** 生命值*/protected int health;/*** 横坐标*/protected int x;/*** 纵坐标*/protected int y;public Unit(int attack, int defence, int health, int x, int y) {this.attack = attack;this.defence = defence;this.health = health;this.x = x;this.y = y;}/*** 出现*/public abstract void show();/*** 攻击*/public abstract void attack();
}

（低级兵种）

/*** 低级兵种*/
public abstract class LowClassUnit extends Unit{/*** 低级兵种* @param x* @param y*/public LowClassUnit(int x, int y) {super(5, 2, 35, x, y);}
}

（中级兵种）

/*** 中级兵种*/
public abstract class MidClassUnit extends Unit{/*** 中级兵种* @param x* @param y*/public MidClassUnit(int x, int y) {super(10, 8, 80, x, y);}
}

（高级兵种）

/*** 高级兵种*/
public abstract class HighClassUnit extends Unit{/*** 高级兵种* @param x* @param y*/public HighClassUnit(int x, int y) {super(25, 30, 300, x, y);}
}

（人族，低级兵种，海军陆战队）

/*** 海军陆战队*/
public class Marine extends LowClassUnit {public Marine(int x, int y) {super(x, y);}@Overridepublic void show() {System.out.println("海军陆战队出现了,坐标为:(" + x + "," + y + ")");}@Overridepublic void attack() {System.out.println("海军陆战队攻击,攻击力为:" + attack);}
}

（人族，中级兵种，变形坦克）

/*** 变形坦克*/
public class Tank extends MidClassUnit{/*** 中级兵种** @param x* @param y*/public Tank(int x, int y) {super(x, y);}@Overridepublic void show() {System.out.println("变形坦克出现了,坐标为:(" + x + "," + y + ")");}@Overridepublic void attack() {System.out.println("变形坦克攻击,攻击力为:" + attack);}
}

（人族，高级兵种，巨型战舰）

/*** 巨型战舰*/
public class Battleship extends HighClassUnit{/*** 高级兵种** @param x* @param y*/public Battleship(int x, int y) {super(x, y);}@Overridepublic void show() {System.out.println("巨型战舰出现了,坐标为:(" + x + "," + y + ")");}@Overridepublic void attack() {System.out.println("巨型战舰攻击,攻击力为:" + attack);}
}

（怪兽族，低级兵种，螳螂）

/*** 螳螂*/
public class Roach extends LowClassUnit{/*** 低级兵种** @param x* @param y*/public Roach(int x, int y) {super(x, y);}@Overridepublic void show() {System.out.println("螳螂出现了,坐标为:(" + x + "," + y + ")");}@Overridepublic void attack() {System.out.println("螳螂攻击,攻击力为:" + attack);}
}

（怪兽组，中级兵种，毒液）

/*** 毒液*/
public class Poison extends MidClassUnit {/*** 中级兵种** @param x* @param y*/public Poison(int x, int y) {super(x, y);}@Overridepublic void show() {System.out.println("毒液出现了,坐标为:(" + x + "," + y + ")");}@Overridepublic void attack() {System.out.println("毒液攻击,攻击力为:" + attack);}
}

（怪兽组，高级兵种，猛犸）

/*** 猛犸*/
public class Mammoth extends HighClassUnit {/*** 高级兵种** @param x* @param y*/public Mammoth(int x, int y) {super(x, y);}@Overridepublic void show() {System.out.println("猛犸出现了,坐标为:(" + x + "," + y + ")");}@Overridepublic void attack() {System.out.println("猛犸攻击,攻击力为:" + attack);}
}

如果使用工厂模式来设计，那么需要创建6个工厂类，且这些工厂类互相没有联系，因此我们考虑使用抽象工厂模式，如下：

（抽象兵种工厂）

/*** 抽象兵种工厂*/
public interface AbstractFactory {/*** 创建低级兵种* @return*/LowClassUnit createLowClassUnit();/*** 创建中级兵种* @return*/MidClassUnit createMidClassUnit();/*** 创建高级兵种* @return*/HighClassUnit createHighClassUnit();
}

（人类兵种工厂）

/*** 人类兵种工厂*/
public class HumanFactory implements AbstractFactory {/*** 横坐标*/private int x;/*** 纵坐标*/private int y;public HumanFactory(int x, int y) {this.x = x;this.y = y;}@Overridepublic LowClassUnit createLowClassUnit() {LowClassUnit unit = new Marine(x, y);System.out.println("制造海军陆战队员成功。");return unit;}@Overridepublic MidClassUnit createMidClassUnit() {MidClassUnit unit = new Tank(x, y);System.out.println("制造变形坦克成功。");return unit;}@Overridepublic HighClassUnit createHighClassUnit() {HighClassUnit unit = new Battleship(x, y);System.out.println("制造巨型战舰成功。");return unit;}
}

（外星怪兽兵种工厂）

/*** 外星人兵种工厂*/
public class AlienFactory implements AbstractFactory {/*** 横坐标*/private int x;/*** 纵坐标*/private int y;public AlienFactory(int x, int y) {this.x = x;this.y = y;}@Overridepublic LowClassUnit createLowClassUnit() {LowClassUnit unit = new Roach(x, y);System.out.println("制造蟑螂成功。");return unit;}@Overridepublic MidClassUnit createMidClassUnit() {MidClassUnit unit = new Poison(x, y);System.out.println("制造毒液成功。");return unit;}@Overridepublic HighClassUnit createHighClassUnit() {HighClassUnit unit = new Mammoth(x, y);System.out.println("制造猛犸象成功。");return unit;}
}

（客户端，演示人类兵种、怪兽兵种的创建）

/*** 客户端*/
public class Client {public static void main(String[] args) {System.out.println("......人类兵种工厂开始制造兵种......");// 创建人类兵种工厂AbstractFactory humanFactory = new HumanFactory(10, 10);// 创建低级兵种LowClassUnit humanLowClassUnit = humanFactory.createLowClassUnit();// 创建中级兵种MidClassUnit humanMidClassUnit = humanFactory.createMidClassUnit();// 创建高级兵种HighClassUnit humanHighClassUnit = humanFactory.createHighClassUnit();// 低级兵种展示和攻击humanLowClassUnit.show();humanLowClassUnit.attack();// 中级兵种展示和攻击humanMidClassUnit.show();humanMidClassUnit.attack();// 高级兵种展示和攻击humanHighClassUnit.show();humanHighClassUnit.attack();System.out.println("==========================================================");System.out.println("......外星人兵种工厂开始制造兵种......");// 创建外星人兵种工厂AbstractFactory alienFactory = new AlienFactory(200, 200);// 创建低级兵种LowClassUnit alienLowClassUnit = alienFactory.createLowClassUnit();// 创建中级兵种MidClassUnit alienMidClassUnit = alienFactory.createMidClassUnit();// 创建高级兵种HighClassUnit alienHighClassUnit = alienFactory.createHighClassUnit();// 低级兵种展示和攻击alienLowClassUnit.show();alienLowClassUnit.attack();// 中级兵种展示和攻击alienMidClassUnit.show();alienMidClassUnit.attack();// 高级兵种展示和攻击alienHighClassUnit.show();alienHighClassUnit.attack();}
}