Abstract Factory 模式

假設您要製作一個對話方塊（Dialog）元件，您希望的是這個對話方塊可以有不同的視感（Look-and- feel），最基本的想法是，藉由Setter將不同視感的元件設定給這個對話方塊，例如：

CustomDialog.java

public class CustomDialog {
    private IButton button;
    private ITextField textField;
    
    public void setButton(IButton button) {
        this.button = button;    
    }
    
    public void setTextField(ITextField textField) {
        this.textField = textField;
    }

    public void layoutAllComponents() {
        // ....
    }
    
    public void showDialog() {
        this.paintDialog();
        button.paintButton();
        textField.paintTextField();
    }
  
    public void paintDialog() {
        System.out.println("custom dialog paints....");
    }
}

很簡單，這是最基本的介面依賴，Setter依賴於IButton與ITextField兩個介面，而不是其實作類別，不過這邊還有個進一步的要求，使用上面的方式還必須親自呼叫Setter、layout等方法，您希望視感的更換可以更簡單些，例如只要透一個元件的替換就可以完成對話方塊上所有元件的視感更換。

您可以使用Abstract Factory模式，將所有對話方塊所需要的產生的元件加以封裝，對話方塊依賴於Abstract Factory，實際上具體的Factory實現則分別產生對話方塊所需要的視感元件，下面的 UML 類別圖展現這種概念。

現在如果要更換所有的視感元件，就只要抽象掉具體的Factory就可以了，例如：

CustomDialog windowsDialog =
      new CustomDialog(new WindowsWidgetFactory());
windowsDialog.showDialog();

CustomDialog macDialog =
      new CustomDialog(new MacWidgetFactory());
macDialog.showDialog();

來將上面的UML圖具體實現出來。

CustomDialog.java

public class CustomDialog {
    private IButton button;
    private ITextField textField;
    
    public CustomDialog(IWidgetFactory widgetFactory) {
        setWidgetFactory(widgetFactory);
    }
    
    // 由於客戶端只依賴於抽象的工廠，工廠如何實作並無關客戶端的事
    // 要抽換工廠並不需要改動客戶端的程式
    public void setWidgetFactory(IWidgetFactory widgetFactory) {
        setButton(widgetFactory.createButton());
        setTextField(widgetFactory.createTextField());
        // ....
    }

    public void layoutAllComponents() {
        // layout all components
    }
    
    // 這邊也是依賴抽象，實際改變了元件實例
    // 客戶端代碼也不用更改
    public void setButton(IButton button) {
        this.button = button;    
    }
    
    public void setTextField(ITextField textField) {
        this.textField = textField;
    }
    
    public void showDialog() {
        this.paintDialog();
        button.paintButton();
        textField.paintTextField();
    }
  
    public void paintDialog() {
        System.out.println("custom dialog paints....");
    }
}

IButton.java

public interface IButton {
    public void paintButton();
}

ITextField.java

public interface ITextField {
    public void paintTextField();
}

IWidgetFactory.java

public interface IWidgetFactory {
    public IButton createButton();
    public ITextField createTextField();
}

MacButton.java

public class MacButton implements IButton {
    public void paintButton() {
        System.out.println("Mac button paints....");
    }
}

WindowsButton.java

public class WindowsButton implements IButton {
    public void paintButton() {
        System.out.println("Windows button paints....");
    }
}

MacTextField.java

public class MacTextField implements ITextField {
    public void paintTextField() {
        System.out.println("Mac textField paints....");
    }
}

WindowsTextField.java

public class WindowsTextField implements ITextField {
    public void paintTextField() {
        System.out.println("Windows textField paints....");
    }
}

MacWidgetFactory.java

public class MacWidgetFactory implements IWidgetFactory {
    public IButton createButton() {
        return new MacButton();
    }
    
    public ITextField createTextField() {
        return new MacTextField();
    }
}

WindowsWidgetFactory.java

public class WindowsWidgetFactory 
                          implements IWidgetFactory {
    public IButton createButton() {
        return new WindowsButton();
    }
    
    public ITextField createTextField() {
        return new WindowsTextField();
    }
}

下圖是Abstract Factory模式的UML結構圖：

簡單的說，在Abstract Factory模式中將具體的Product封裝在具體Factory實現中，而客戶仍只要面對Factory與Product的抽象介面，避免依賴於具體的Factory與Product，由於Factory封裝了所必須的Product，所以要更換掉所有的元件，只要簡單的抽換掉Factory就可以了，不用修改客戶端的程式。

From Gossip@caterpillar

Design Pattern: Abstract Factory 模式