Java设计模式——抽象工厂模式

最新推荐文章于 2023-09-27 17:00:09 发布

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本文深入解析抽象工厂模式的定义、结构、实例应用及其在JDK源码中的体现，探讨其如何降低系统耦合，遵循开-闭原则，同时分析模式的优缺点。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、模式定义

抽象工厂模式，即Abstract Factory Pattern，提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定它们具体的类；具体的工厂负责实现具体的产品实例。

二、模式结构

在这里插入图片描述

组成（角色）	关系	作用
抽象产品族（AbstractProduct）	抽象产品的父类	描述抽象产品的公共接口
抽象产品（Product）	具体产品的父类	描述具体产品的公共接口
具体产品（Concrete Product）	抽象产品的子类；工厂类创建的目标类	描述生产的具体产品
抽象工厂（Creator）	具体工厂的父类	描述具体工厂的公共接口
具体工厂（Concrete Creator）	抽象工厂的子类；被外界调用	描述具体工厂；实现FactoryMethod工厂方法创建产品的实例

具体解释：
在这里插入图片描述

三、实例分析

对比上次那个工厂方法例子，现在的业务场景：有JavaPhone、PythonPhone等需求，是不是得增加javaPhone实体类及工厂类；这个场景特别复杂。
在这里插入图片描述
可以采用抽象工厂方法。
实例参考
类图如下：

四、模式优缺点

优点
降低耦合
抽象工厂模式将具体产品的创建延迟到具体工厂的子类中，这样将对象的创建封装起来，可以减少客户端与具体产品类之间的依赖，从而使系统耦合度低，这样更有利于后期的维护和扩展；

更符合开-闭原则
新增一种产品类时，只需要增加相应的具体产品类和相应的工厂子类即可
简单工厂模式需要修改工厂类的判断逻辑
符合单一职责原则
每个具体工厂类只负责创建对应的产品
简单工厂中的工厂类存在复杂的switch逻辑判断
不使用静态工厂方法，可以形成基于继承的等级结构。
简单工厂模式的工厂类使用静态工厂方法

缺点
抽象工厂模式很难支持新种类产品的变化。
这是因为抽象工厂接口中已经确定了可以被创建的产品集合，如果需要添加新产品，此时就必须去修改抽象工厂的接口，这样就涉及到抽象工厂类的以及所有子类的改变，这样也就违背了“开发——封闭”原则。
对于新的产品族符合开-闭原则；对于新的产品种类不符合开-闭原则，这一特性称为开-闭原则的倾斜性。

五、在JDK源码中的使用

Connection.java:

package java.sql;
public interface Connection  extends Wrapper, AutoCloseable {
    Statement createStatement() throws SQLException;
    PreparedStatement prepareStatement(String sql)
        throws SQLException;
}

在Connection.java中定义的方法，都是同一产品簇；无论是Mysql、SqlServer访问，获取到的都是Mysql、SqlServer的Statement、PreparedStatement的连接。
Statement.java:

public interface Statement extends Wrapper, AutoCloseable {
    ResultSet executeQuery(String sql) throws SQLException;
        int executeUpdate(String sql) throws SQLException;
}

只要是从这个类获取的方法都是同一个产品簇。
查看Connection的实现类ConnectionImpl：

public class ConnectionImpl extends ConnectionPropertiesImpl implements Connection {
    private boolean configureClientCharacterSet(boolean dontCheckServerMatch) throws SQLException {

}

那么从Mysql驱动获取的都是Mysql连接。以JDBC4Connection为例：

package com.mysql.jdbc;
public class JDBC4Connection extends ConnectionImpl {
	//..
}

同理Oracle,SqlServer等等。
查看ibatis源码：
SqlSessionFactory.java

public interface SqlSessionFactory {
    SqlSession openSession();
    SqlSession openSession(boolean var1);
    Configuration getConfiguration();
}

除了返回SqlSession、Configuration。
只要是通过SqlSessionFactory获取的SqlSession、Configuration肯定是同一产品族。

113种设计模式：最全、最经典的 https://java-design-patterns.com/patterns/