工厂模式 vs 抽象工厂：秒懂！两大创建型模式的核心差异与选型指南

一、核心概念：一个形象的比喻

想象一下你要买家具：

• 工厂模式： 就像一个专门的工厂。

  • 比如一个椅子工厂。你告诉它：“我要一把椅子。”它就会给你生产一把椅子。你不需要关心它是木椅子还是铁椅子，反正你得到的就是一把椅子。
  • 再比如一个桌子工厂。你告诉它：“我要一张桌子。”它就会给你生产一张桌子。

• 抽象工厂模式： 就像一家综合性家具商城或风格套装工厂。

  • 你告诉商城：“我要一套现代风格的家具。”商城就会给你配套的现代风格椅子、现代风格桌子、现代风格沙发。

  • 如果你说：“我要一套维多利亚风格的家具。”商城就会给你配套的维多利亚风格椅子、维多利亚风格桌子、维多利亚风格沙发。

  • 它的核心是提供一整套相关联、配套的产品。

二、代码示例：一看就懂

假设我们有两种产品：Button (按钮) 和 TextField (文本框)。它们有不同的风格：Light (浅色系) 和 Dark (深色系)。

1. 工厂模式 (Factory Method)
   工厂模式关心的是单个产品的创建。它为每一种产品提供一个工厂。

// 1. 产品接口
public interface Button {
    void render();
}
public interface TextField {
    void render();
}

// 2. 具体产品
public class LightButton implements Button {
    @Override public void render() { System.out.println("渲染一个浅色按钮"); }
}
public class DarkButton implements Button {
    @Override public void render() { System.out.println("渲染一个深色按钮"); }
}

public class LightTextField implements TextField {
    @Override public void render() { System.out.println("渲染一个浅色文本框"); }
}
public class DarkTextField implements TextField {
    @Override public void render() { System.out.println("渲染一个深色文本框"); }
}

// 3. 工厂接口 - 每个工厂只负责一种产品
public interface ButtonFactory {
    Button createButton(); // 工厂方法
}
public interface TextFieldFactory {
    TextField createTextField();
}

// 4. 具体工厂
public class LightButtonFactory implements ButtonFactory {
    @Override public Button createButton() { return new LightButton(); }
}
public class DarkButtonFactory implements ButtonFactory {
    @Override public Button createButton() { return new DarkButton(); }
}

// 客户端代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个深色按钮
        ButtonFactory darkButtonFactory = new DarkButtonFactory();
        Button button = darkButtonFactory.createButton();
        button.render(); // 输出: "渲染一个深色按钮"

        // 注意：要创建一个深色系界面，我需要分别创建按钮工厂和文本框工厂
        // 无法保证它们来自同一风格系列
    }
}

工厂模式的特点：一个工厂类只负责创建一种具体产品。

2. 抽象工厂模式 (Abstract Factory)
   抽象工厂模式关心的是产品族的创建。一个工厂能创建一整套有关联的产品。

// 1. 产品接口
public interface Button {
    void render();
}
public interface TextField {
    void render();
}

// 2. 具体产品
public class LightButton implements Button {
    @Override public void render() { System.out.println("渲染一个浅色按钮"); }
}
public class DarkButton implements Button {
    @Override public void render() { System.out.println("渲染一个深色按钮"); }
}

public class LightTextField implements TextField {
    @Override public void render() { System.out.println("渲染一个浅色文本框"); }
}
public class DarkTextField implements TextField {
    @Override public void render() { System.out.println("渲染一个深色文本框"); }
}

// 2. 抽象工厂接口 - 一个工厂能创建一整套产品！
public interface GUIFactory {
    Button createButton();
    TextField createTextField();
}

// 3. 具体工厂 - 每个工厂代表一个产品族
public class LightThemeFactory implements GUIFactory {
    @Override public Button createButton() { return new LightButton(); }
    @Override public TextField createTextField() { return new LightTextField(); }
}

public class DarkThemeFactory implements GUIFactory {
    @Override public Button createButton() { return new DarkButton(); }
    @Override public TextField createTextField() { return new DarkTextField(); }
}

// 客户端代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 想要一套深色风格的UI？
        GUIFactory factory = new DarkThemeFactory(); // 只需选择一次风格

        // 从同一个工厂创建一套配套的产品
        Button button = factory.createButton();
        TextField textField = factory.createTextField();

        button.render(); // 输出: "渲染一个深色按钮"
        textField.render(); // 输出: "渲染一个深色文本框"

        // 完美保证button和textField都是Dark风格的，不会出错
    }
}

抽象工厂模式的特点：一个工厂类可以创建一整套相关的产品。

三、区别与联系总结（面试直接背）

特性	工厂模式 (Factory Method)	抽象工厂模式 (Abstract Factory)
核心意图	封装单个对象的创建，让子类决定实例化哪个类。	封装一系列相关联或依赖对象的创建，而不指定它们的具体类。
关注点	单一产品的创建。	产品族的创建。确保一系列产品是兼容的、配套的。
工厂职责	一个工厂类只负责创建一种产品。	一个工厂类负责创建多个不同但相关联的产品。
扩展方式	要增加一种新产品（如RadioButton），需要增加一个新的工厂类。	要增加一个新产品族（如OceanBlueTheme），只需要增加一个新的具体工厂。
难度/复杂度	相对简单，易于理解和实现。	相对复杂，需要预先设计好产品族的抽象。
著名应用	java.util.Calendar#getInstance(), java.text.NumberFormat#getInstance()	java.sql.Connection (它可以创建Statement, PreparedStatement等一套数据库相关对象)

联系：

• 都是创建型模式：核心目标都是解耦客户代码和具体类的实例化过程。
• 都遵循“依赖倒置”原则：客户代码只依赖抽象接口（Product, Factory），而不依赖具体实现。
• 抽象工厂模式通常使用工厂模式来实现：在抽象工厂的具体工厂里（如DarkThemeFactory），createButton()方法本身就是一个工厂方法。

四、总结

• 工厂模式和抽象工厂模式的核心区别在于职责的粒度不同。

• 工厂模式就像一个specialists (专家)，它只负责把某一种产品（比如椅子）造得非常好，但你想要一整套家具，就得去找好几个不同的专家。

• 抽象工厂模式就像一个 general contractor (总承包商)，你告诉它你要什么风格（现代风还是古典风），它就能给你提供一整套风格统一、相互配套的家具（椅子、桌子、沙发），省去了你分别找多个专家并自己搭配的麻烦。