【设计模式】—-(抽象工厂模式和工厂方法模式区别)

本文详细解释了工厂模式及其变种——抽象工厂模式的概念与应用场景。通过种蔬菜和制造汽车的例子,阐述了这两种模式的区别,并提供了UML图进行直观展示。

首先来看定义:

工厂模式:定义一个用于创建对象的借口,让子类决定实例化哪一个类。

抽象工厂模式:为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口,而且无需指定他们的具体类。

前者是让子类决定实例化某个具体的类,后者是无需指定具体的类。定义上区别很明显,也许理解起来有点抽象,

举个具体的栗子:

工厂创建一种产品,抽象工厂创建的是一组产品,是一个产品系列。

这里要注意的是“系列”的意思,也就是说,抽象工厂创建出的一组产品是成套的。


当你发现,有一个接口可以有多种实现的时候,可以考虑使用工厂方法来创建实例。
当你发现,有一组接口可以有多种实现方案的时候,可以考虑使用抽象工厂创建实例组。


如果产品单一,最合适用工厂模式,但是如果有多个业务品种、业务分类时,通过抽象工厂模式产生需要的对象是一种非常好的解决方式。

再通俗深化理解下:工厂模式针对的是一个产品等级结构 ,抽象工厂模式针对的是面向多个产品等级结构的。


再来看看工厂方法模式与抽象工厂模式对比:

工厂方法模式

抽象工厂模式

针对的是一个产品等级结构针对的是面向多个产品等级结构
一个抽象产品类多个抽象产品类
可以派生出多个具体产品类每个抽象产品类可以派生出多个具体产品类
一个抽象工厂类,可以派生出多个具体工厂类一个抽象工厂类,可以派生出多个具体工厂类
每个具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例每个具体工厂类可以创建多个具体产品类的实例


举个例子说明下:

用种蔬菜的例子来说明事实,最初的时候,由于规模小,只种植一种蔬菜,根菜类蔬菜,这个时候由于种植方式比较简单,采用简单工厂模式即可,主要目的是让工人轻松,下达工厂种植即可,但是随着种植厂的发展以及市场的需求,要增加一种蔬菜类型种植了,茎菜,由于茎菜与根菜种植方式不一致,就需要两个专门的种植工厂来进行管理,那么久采用工厂模式来管理,一个工厂负责一种作物的种植,这个时候产品可以理解为仍然在一个层次。但是随着科技的发展,我们逐步要种植转基因与非转基因食品了,在以前的蔬菜种类上又增加了一个层次,这个时候无法将其作为一个层次来解决,所以必须采用抽象工厂的方式来解决。我用UML图表示三种结构:

1

 11    上面的UML图很明显的就看出来了,抽象工厂可以创建多个产品类对象,如在种菜工厂中,有种根菜,种茎菜。工厂模式与抽象工厂模式以及简单工厂模式只有在具体应用的时候,分析具体的产品层级,然后选择相应的设计模式。

    而在没一个层次,种菜工人所关心的对象也不一样,在简单工厂模式下,工人要想到种植萝卜还是白菜,在工厂模式下,工人想到是种植根菜还是茎菜,而在抽象工厂模式下,则关心种植基因菜还是非基因菜


抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本,他用来创建一组相关或者相互依赖的对象。他与工厂方法模式的区别就在于,工厂方法模式针对的是一个产品等级结构;而抽象工厂模式则是针对的多个产品等级结构。在编程中,通常一个产品结构,表现为一个接口或者抽象类,也就是说,工厂方法模式提供的所有产品都是衍生自同一个接口或抽象类,而抽象工厂模式所提供的产品则是衍生自不同的接口或抽象类。

        在抽象工厂模式中,有一个产品族的概念:所谓的产品族,是指位于不同产品等级结构中功能相关联的产品组成的家族。抽象工厂模式所提供的一系列产品就组成一个产品族;而工厂方法提供的一系列产品称为一个等级结构。我们依然拿生产汽车的例子来说明他们之间的区别。

        在上面的类图中,两厢车和三厢车称为两个不同的等级结构;而2.0排量车和2.4排量车则称为两个不同的产品族。再具体一点,2.0排量两厢车和2.4排量两厢车属于同一个等级结构,2.0排量三厢车和2.4排量三厢车属于另一个等级结构;而2.0排量两厢车和2.0排量三厢车属于同一个产品族,2.4排量两厢车和2.4排量三厢车属于另一个产品族。

        明白了等级结构和产品族的概念,就理解工厂方法模式和抽象工厂模式的区别了,如果工厂的产品全部属于同一个等级结构,则属于工厂方法模式;如果工厂的产品来自多个等级结构,则属于抽象工厂模式。在本例中,如果一个工厂模式提供2.0排量两厢车和2.4排量两厢车,那么他属于工厂方法模式;如果一个工厂模式是提供2.4排量两厢车和2.4排量三厢车两个产品,那么这个工厂模式就是抽象工厂模式,因为他提供的产品是分属两个不同的等级结构。当然,如果一个工厂提供全部四种车型的产品,因为产品分属两个等级结构,他当然也属于抽象工厂模式了。

 

总结

       无论是简单工厂模式,工厂方法模式,还是抽象工厂模式,他们都属于工厂模式,在形式和特点上也是极为相似的,他们的最终目的都是为了解耦。在使用时,我们不必去在意这个模式到底工厂方法模式还是抽象工厂模式,因为他们之间的演变常常是令人琢磨不透的。经常你会发现,明明使用的工厂方法模式,当新需求来临,稍加修改,加入了一个新方法后,由于类中的产品构成了不同等级结构中的产品族,它就变成抽象工厂模式了;而对于抽象工厂模式,当减少一个方法使的提供的产品不再构成产品族之后,它就演变成了工厂方法模式。

       所以,在使用工厂模式时,只需要关心降低耦合度的目的是否达到了。


下面是一些小伙伴的理解,也许理解起来会好理解点,仅供参考哈


1.抽象工厂模式 比 工厂方法 更抽象。。。
 抽象工厂模式 是把 工厂方法 再封装了一层。

2.本来一个工厂里可以造汽车,空调,冰箱。
现在工厂独立了,一个工厂造汽车,另一个工厂造空调,再另外一个工厂造冰箱。。。

3.工厂一般造一种产品
抽象工厂造许多种产品

4.工厂是一种抽象,将创建对象的过程抽象;而抽象工厂更进一层,把工厂本身都抽象了。

5.工厂是下订单的时候知道哪一家工厂。
而抽象工厂是下订单的时候还不知道哪一家。

6.工厂创建一种产品,抽象工厂创建的是一组产品,是一个产品系列。

这里要注意的是“系列”的意思,也就是说,抽象工厂创建出的一组产品是成套的。
当你发现,有一个接口可以有多种实现的时候,可以考虑使用工厂方法来创建实例。
当你返现,有一组接口可以有多种实现方案的时候,可以考虑使用抽象工厂创建实例组。(这个讲的挺好的。)

### 抽象工厂模式概述 抽象工厂模式是一种创建型设计模式,其核心在于提供了一种方式来创建一系列相关或相互依赖的对象,而不必指定它们的具体类[^2]。通过这种方式,客户端能够使用统一的接口来获取所需的产品实例,从而降低了系统组件之间的耦合度。 #### 模式的结构与工作原理 该模式主要由四个部分组成: - **抽象工厂(Abstract Factory)**:定义了一个用于创建一族具体产品对象的方法集合。 - **具体工厂(Concrete Factory)**:实现了抽象工厂所声明的操作,负责生产特定种类的产品系列。 - **抽象产品(Abstract Product)**:为每一种可能被生产的物品设定了通用接口。 - **具体产品(Concrete Product)**:实际要创建出来的实体类,继承自相应的抽象产品并实现其功能。 当客户请求某个类型的对象时,会调用相应工厂里的方法得到想要的结果;由于整个过程中只涉及到高层模块对于低层模块的引用(即仅知道如何操作抽象级别的成员),因此即使内部逻辑发生变化也不会影响到外部使用者。 #### 应用场景分析 此模式非常适合应用于以下情况: - 当应用程序存在多个可互换的产品线,并希望保持独立性以便于扩展新特性时不破坏现有代码; - 需要在运行期间动态决定应该采用哪一套设计方案来进行构建; - 要求确保同一版本下的各个组成部分始终一致地协同运作。 例如,在图形库中可以根据不同的渲染引擎选择合适的形状绘制器(如OpenGL vs DirectX)。再比如操作系统风格切换工具里根据不同主题调整窗口控件外观等都是很好的例子。 #### Java实现案例展示 下面给出一段简单的Java代码片段用来说明上述概念的应用: ```java // 定义两个层次的产品接口 public interface GUIFactory { Button createButton(); } public interface Button { void paint(); } ``` 接着分别针对WindowsMacOS平台定制化各自的GUI元素: ```java // Windows风格按钮 class WinButton implements Button { public void paint() { System.out.println("Render a button in the Windows style."); } } // MacOS风格按钮 class MacButton implements Button { public void paint() { System.out.println("Render a button in the macOS style."); } } ``` 最后建立对应的工厂类完成最终组装: ```java // 创建适用于Windows系统的UI部件制造者 class WinFactory implements GUIFactory { @Override public Button createButton() { return new WinButton(); } } // 创建适用于macOS系统的UI部件制造者 class MacFactory implements GUIFactory { @Override public Button createButton() { return new MacButton(); } } ``` 这样就可以很容易地根据当前环境配置选取适当的主题样式了。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值