设计模式：抽象工厂模式

---

定义

抽象工厂模式标准定义：Provide an interface for creating families of related or dependent objects without specifying their concrete classes.（为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无须指定它们的具体类。）

结构类图

抽象工厂模式包含如下角色：

• AbstractFactory：抽象工厂

• ConcreteFactory：具体工厂

• AbstractProduct：抽象产品

• Product：具体产品

抽象工厂模式的使用场景是，系统中有多个产品族，同一个产品族中的产品将一起使用。

如图，产品等级为1的产品族，生产等级为1的全部产品。
产品等级为2的产品族，生产等级为2的全部产品。

代码

抽象产品类A：

public abstract class AbstractProductA {    // 每个产品共有的方法    public void shareMethod() {    }    // 每个产品相同方法，不同实现    public abstract void doSomething();}

产品A1的实现类：

public class ProductA1 extends AbstractProductA {    @Override    public void doSomething() {        System.out.println("产品A1的实现方法");    }}

产品A2的实现类：

public class ProductA2 extends AbstractProductA {    @Override    public void doSomething() {        System.out.println("产品A2的实现方法");    }}

抽象产品类B：

public abstract class AbstractProductB {    // 每个产品共有的方法    public void shareMethod() {    }    // 每个产品相同方法，不同实现    public abstract void doSomething();}

产品B1的实现类：

public class ProductB1 extends AbstractProductB {    @Override    public void doSomething() {        System.out.println("产品B1的实现方法");    }}

产品B2的实现类：

public class ProductB2 extends AbstractProductB {    @Override    public void doSomething() {        System.out.println("产品B2的实现方法");    }}

抽象工厂类AbstractCreator定义每个工厂要实现的功能，在同一个产品族中有多少类产品，就需要定义多少个创建方法。在通用代码中，抽象工厂类定义了A、B两种产品的产品创建：

/* * 抽象工厂类 */public abstract class AbstractCreator {    // 创建A产品    public abstract AbstractProductA createProductA();    // 创建B产品    public abstract AbstractProductB createProductB();}

下面来看具体的实现类。有多少个产品族，就有多少个工厂实现类。

产品等级1的实现类：

public class Creator1 extends AbstractCreator {    // 只生产产品等级为1的A产品    @Override    public AbstractProductA createProductA() {        return new ProductA1();    }    // 只生产产品等级为1的B产品    @Override    public AbstractProductB createProductB() {        return new ProductB1();    }}

产品等级2的实现类：

public class Creator2 extends AbstractCreator {    // 只生产产品等级为2的A产品    @Override    public AbstractProductA createProductA() {        return new ProductA2();    }    // 只生产产品等级为2的B产品    @Override    public AbstractProductB createProductB() {        return new ProductB2();    }}

场景类：

public class Client {    public static void main(String[] args) {        // 定义出两个工厂        AbstractCreator creator1 = new Creator1();        AbstractCreator creator2 = new Creator2();        // 产生A1对象        AbstractProductA a1 = creator1.createProductA();        // 产生A2对象        AbstractProductA a2 = creator2.createProductA();        // 产生B1对象        AbstractProductB b1 = creator1.createProductB();        // 产生B2对象        AbstractProductB b2 = creator2.createProductB();        /*         * 然后在这里就可以为所欲为了...         */    }}

优点

• 抽象工厂模式隔离了具体类的生成，使得客户并不需要知道什么被创建。由于这种隔离，更换一个具体工厂就变得相对容易。
• 当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能够保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。
• 增加新的具体工厂和产品族很方便，无须修改已有系统，符合“开闭原则”。

缺点

• 在添加新的产品对象时，将涉及到对抽象工厂角色及其所有子类的修改，会带来很大不便。
• 开闭原则的倾斜性（增加新的工厂和产品族容易，增加新的产品结构麻烦）。

抽象工厂、工厂方法、简单工厂

• 抽象工厂：一个抽象工厂接口，多个工厂实现类
• 工厂方法：一个抽象工厂接口，一个工厂实现类
• 简单工厂：一个拥有静态工厂方法的工厂类

当抽象工厂模式中每一个具体工厂类只创建一个产品对象，也就是只存在一个产品等级结构时，抽象工厂模式退化成工厂方法模式；当工厂方法模式中抽象工厂与具体工厂合并，提供一个统一的工厂来创建产品对象，并将创建对象的工厂方法设计为静态方法时，工厂方法模式退化成简单工厂模式。