Java设计模式 -- 抽象工厂模式

抽象工厂模式

在工厂方法模式中，每一个产品都对应一个工厂类，这么做会导致系统中存在太多的工厂类，增大了系统的开销，那么有没有一种方法，能够对这个问题进行优化呢？答案是有的，那就是抽象工厂模式，我们可以将一些相关的产品组成一个产品族，以减少工厂类，下面介绍一下两个概念

1.产品等级结构，也即产品的继承结构，一般来说居于不同等级结构的产品继承自同一个父类。就像一个汽车厂生产汽车，不管是 Audi 还是 BMW，都是继承自 父类 InterfaceCar 的，这个时候我们说Audi 和 BMW 属于同一个产品等级结构。

2.产品族，一般来说是指同一个工厂生产的不同产品等级结构的一组产品，比如说现在这个汽车厂要生产手机，而且手机的品牌为AudiPhone 和 BMWPhone，这个时候AudiPhone 和 AudiCar 就属于同一个产品族，而且二者不属于同一个产品等级结构。

下面来看看具体实现，首先是 父类Factory 和 各产品父类的定义

public interface Car {    public void show();}public interface Phone {    public void show();}public interface Factory {    public Car createCar();    public Phone createPhone();}

从上述代码我们就已经看出抽象工厂模式与工厂方法模式的不同，因为抽象工厂模式的工厂类可控制一个产品族中任一产品的制造，而工厂方法模式中仅能控制一个产品的制造。下面来看看具体实现代码

public class AudiFactory implements Factory{    @Override    public Car createCar() {        return new AudiCar();    }    @Override    public Phone createPhone() {        return new AudiPhone();    }}public class AudiCar implements Car{    @Override    public void show() {        System.out.println("AudiCar");    }}public class AudiPhone implements Phone{    @Override    public void show() {        System.out.println("AudiPhone");    }}

BMW 的工厂类和产品实现是类似的。这个时候只需要在主函数中声明你想要的那个产品族工厂类，就可以得到你想要的产品了。当然，如果不想频繁的修改源代码，也可以借助于xml，具体实现在上一篇工厂方法模式中已经做了详细讲述。

下面来分析一下抽象工厂模式，首先，引入产品族概念，相比于工厂方法模式，这种方法减少了工厂类的数量，减轻了系统的负荷，但是这也带来了一个工厂方法模式中不存在的问题，那就是如果我们想要向现有产品族中添加一个产品等级结构，该怎么办呢？比如说，现在Audi 产品族中有 AudiCar 和 AudiPhone，如果想添加AudiTV 或者 AudiComputer 呢？可想而知，这个时候我们必须到工厂类中去添加create() 方法，这就违背了开闭原则，当然这也是抽象工厂模式最大的缺点。所以，抽象工厂模式可以很简单的添加一个产品族，但是却不能够在不违背开闭原则的前提下添加产品等级结构。

当然上面的例子可能举的不够妥当，下面换一种说法，就像我们使用的Windows操作系统，它是可以更换主题的，当我们更换了主题以后，我们会发现电脑背景，鼠标按钮，提示声音等都发生了相应的变化，这是怎么实现的呢？当然可以利用抽象工厂模式来实现。
比如说，可以将Background，MouseStyle，Sounds等属性都放置在一个工厂类中，由这个工厂类进行统一创建，那么当我们更换主题时，也就是利用该工厂类将其负责创建的产品一次性全部创建，这个时候就不会出现更换错误。更换错误是什么意思？比如我更换了一个主题，结果 只更换了背景，鼠标样式和声音还是上一个主题的，还有更多类似的问题。解决此类问题，是抽象工厂模式最拿手的~