抽象工厂模式

1.抽象工厂模式的定义

抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)指提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，无须指定他们具体的类。意思是客户端不必指定产品的具体类型，创建多个产品族中的产品对象。
在抽象工厂模式中，客户端(应用层)不依赖产品类实例如何被创建、实现等细节，强调一系列相关的产品对象（属于同一产品族）一起创建对象，需要大量重复的代码。
需要提供一个产品类的库，所有产品以同样的接口出现，从而使客户端不依赖具体实现。

2.产品等级结构和产品族

比如苹果和华为都生产多种电子设备，如手机、电脑、耳机等。苹果手机、电脑、耳机属于苹果产品族，而华为手机、电脑、耳机属于华为产品族，产品族可以理解为一家厂商工厂生产的一系列同一品牌的产品。而产品等级则是同一种类型的产品，如苹果手机和华为手机。上述这种情景下就会有两个工厂，苹果工厂和华为工厂，两个工厂分别生产自己产品族里的产品。

3.抽象工厂模式的应用场景

抽象工厂模式适用于生产产品族的场景。抽象产品类提供了多种抽象产品类型，抽象工厂定义了创建产品的接口，再通过其具体的工厂子类，就可以创建相应的产品族对象，供给客户端使用。

4.抽象工厂模式的UML类图

抽象工厂模式主要包含四个角色:

1. 抽象产品(IAbstractProductA/B)：为一类产品声明一个接口。
2. 具体产品(ConcreteProductA/BwithFamilyA/B)：定义一个将被相应的具体工厂创建的产品对象，实现IAbstractProduct接口。
3. 抽象工厂(IAstractFactory)：声明创建抽象产品对象的一个操作接口。
4. 具体工厂(ConcreteFactoryA/B)：实现创建具体产品对象的操作。

5.抽象工厂模式的通用写法

1. 抽象产品A和B

public interface IAbstractProductA {
    void doA();
}

public interface IAbstractProductA {
    void doA();
}

2. 具体产品

public class ConcreteProductAWithFamilyA implements IAbstractProductA {

    @Override
    public void doA() {
        System.out.println("这个产品A属于产品族A");
    }
}

public class ConcreteProductBWithFamilyA implements IAbstractProductB {

    @Override
    public void doB() {
        System.out.println("这个产品B属于产品族A");
    }
}

public class ConcreteProductAWithFamilyB implements IAbstractProductA {
    @Override
    public void doA() {
        System.out.println("这个产品A属于产品B族");
    }
}

public class ConcreteProductBWithFamilyB implements IAbstractProductB {
    @Override
    public void doB() {
        System.out.println("这个产品B属于产品B族");
    }
}

3. 抽象工厂

public interface IAbstractFactory {
    /**
     * 生产A类产品
     * @return
     */
    IAbstractProductA makeProductA();

    /**
     * 生产B类产品
     * @return
     */
    IAbstractProductB makeProductB();
}

4. 具体工厂

// 这是产品族A的工厂
public class ConcreteFactoryA implements IAbstractFactory {

    /**
     * A族工厂中生产产品A的方法
     * @return A族的产品A
     */
    @Override
    public IAbstractProductA makeProductA() {
        return new ConcreteProductAWithFamilyA();
    }

    /**
     * A族工厂中生产产品B的方法
     * @return A族的产品B
     */
    @Override
    public IAbstractProductB makeProductB() {
        return new ConcreteProductBWithFamilyA();
    }
}

//  这是产品族B的工厂
public class ConcreteFactoryB implements IAbstractFactory {
    /**
     * B族工厂中生产产品A的方法
     * @return B族的产品A
     */
    @Override
    public IAbstractProductA makeProductA() {
        return new ConcreteProductAWithFamilyB();
    }

    /**
     * B族工厂中生产产品B的方法
     * @return B族的产品B
     */
    @Override
    public IAbstractProductB makeProductB() {
        return new ConcreteProductBWithFamilyB();
    }
}

6.总结

抽象工厂模式的优点：

1. 当需要产品族时，抽象工厂可以保证客户端始终只同时使用一个产品的产品族。
2. 抽象工厂增强了程序的可扩展性，当需要增加新产品族时，只需要实现一个新的具体工厂，不需要对已有代码进行修改，符合开闭原则。
   抽象工厂方法的缺点：
3. 规定了所有可能被创建的产品集合，当产品族中扩展新产品时困难，需要修改抽象工厂的接口。
4. 增加了系统的抽象性和理解难度。

文章编写引用了《设计模式就该这么学》