抽象工廠模式定義
抽象工廠模式（Abstract Factory Pattern）是一種創(chuàng)建型設計模式
- 提供了一個接口，用于創(chuàng)建一系列相關或相互依賴的對象器罐，而無需指定它們的具體類梢为。
- 抽象工廠允許客戶端使用抽象的接口來創(chuàng)建一組相關的產(chǎn)品，而具體的創(chuàng)建工作由具體工廠類完成轰坊。
基本概念
- 抽象工廠（Abstract Factory）：聲明了一組用于創(chuàng)建抽象產(chǎn)品的方法铸董，每個方法對應一個產(chǎn)品。
- 具體工廠（Concrete Factory）：實現(xiàn)了抽象工廠接口肴沫，負責創(chuàng)建具體產(chǎn)品對象粟害。
- 抽象產(chǎn)品（Abstract Product）：為一類產(chǎn)品聲明接口。
- 具體產(chǎn)品（Concrete Product）：實現(xiàn)了抽象產(chǎn)品接口樊零，由具體工廠創(chuàng)建，形成產(chǎn)品族孽文。
抽象工廠模式的種類
抽象工廠模式的實現(xiàn)方式主要有兩種：
- 普通實現(xiàn)：直接使用接口或抽象類定義抽象工廠和抽象產(chǎn)品驻襟，具體工廠和具體產(chǎn)品實現(xiàn)這些接口。
- 反射機制實現(xiàn)：利用反射和配置文件芋哭，使得客戶端可以動態(tài)地選擇具體工廠沉衣，實現(xiàn)更高的靈活性。
使用場景
- 需要創(chuàng)建一系列相關或相互依賴的對象减牺，且需要避免指定它們的具體類豌习。
- 系統(tǒng)的產(chǎn)品具有多種系列，且系統(tǒng)只消費其中某一系列的產(chǎn)品拔疚。
- 產(chǎn)品族概念：在抽象工廠模式中肥隆，產(chǎn)品族是指位于不同產(chǎn)品等級結構中，功能相關聯(lián)的產(chǎn)品組成的家族稚失。
示例：UI 組件的跨平臺實現(xiàn)
假設我們正在開發(fā)一個跨平臺的 GUI 應用程序栋艳，需要在不同的操作系統(tǒng)（如 Windows、Mac）上顯示不同風格的按鈕和文本框句各。使用抽象工廠模式可以很好地解決這個問題吸占。
1. 定義抽象產(chǎn)品
// 抽象產(chǎn)品：按鈕
public interface Button {
void click();
}
// 抽象產(chǎn)品：文本框
public interface TextField {
void setText(String text);
String getText();
}
2. 定義具體產(chǎn)品
// Windows 風格的按鈕
public class WindowsButton implements Button {
@Override
public void click() {
System.out.println("Windows 風格的按鈕被點擊晴叨。");
}
}
// Windows 風格的文本框
public class WindowsTextField implements TextField {
private String text;
@Override
public void setText(String text) {
this.text = text;
System.out.println("Windows 風格的文本框設置文本：" + text);
}
@Override
public String getText() {
return text;
}
}
// Mac 風格的按鈕
public class MacButton implements Button {
@Override
public void click() {
System.out.println("Mac 風格的按鈕被點擊。");
}
}
// Mac 風格的文本框
public class MacTextField implements TextField {
private String text;
@Override
public void setText(String text) {
this.text = text;
System.out.println("Mac 風格的文本框設置文本：" + text);
}
@Override
public String getText() {
return text;
}
}
3. 定義抽象工廠
// 抽象工廠
public interface GUIFactory {
Button createButton();
TextField createTextField();
}
4. 定義具體工廠
// Windows 工廠
public class WindowsFactory implements GUIFactory {
@Override
public Button createButton() {
return new WindowsButton();
}
@Override
public TextField createTextField() {
return new WindowsTextField();
}
}
// Mac 工廠
public class MacFactory implements GUIFactory {
@Override
public Button createButton() {
return new MacButton();
}
@Override
public TextField createTextField() {
return new MacTextField();
}
}
5. 客戶端代碼
public class Client {
public static void main(String[] args) {
GUIFactory factory;
Button button;
TextField textField;
// 根據(jù)操作系統(tǒng)選擇具體工廠
String osType = "Windows"; // 這可以從配置文件或系統(tǒng)參數(shù)獲取
if (osType.equalsIgnoreCase("Windows")) {
factory = new WindowsFactory();
} else if (osType.equalsIgnoreCase("Mac")) {
factory = new MacFactory();
} else {
throw new IllegalArgumentException("未知的操作系統(tǒng)類型");
}
// 通過工廠創(chuàng)建產(chǎn)品
button = factory.createButton();
textField = factory.createTextField();
// 使用產(chǎn)品
button.click();
textField.setText("Hello, World!");
}
}
輸出結果（在 Windows 平臺）：
Windows 風格的按鈕被點擊矾屯。
Windows 風格的文本框設置文本：Hello, World!
6. 新增產(chǎn)品族或產(chǎn)品等級結構
如果需要支持新的操作系統(tǒng)（如 Linux）兼蕊，只需添加對應的具體工廠和具體產(chǎn)品類，而不需要修改現(xiàn)有代碼件蚕。
抽象工廠模式的優(yōu)勢
- 分離接口和實現(xiàn)：客戶端使用抽象工廠來創(chuàng)建產(chǎn)品孙技，避免了對具體產(chǎn)品類的依賴。
- 產(chǎn)品族一致性：確保同一工廠創(chuàng)建的產(chǎn)品屬于同一產(chǎn)品族骤坐，避免了產(chǎn)品間的不兼容問題绪杏。
- 符合開閉原則：增加新的產(chǎn)品族時，只需添加新的具體工廠和產(chǎn)品類纽绍，無需修改現(xiàn)有代碼蕾久。
抽象工廠模式的意義
- 提高系統(tǒng)的可擴展性：通過引入新的工廠和產(chǎn)品，系統(tǒng)可以支持新的產(chǎn)品族拌夏，滿足不斷變化的需求僧著。
- 降低系統(tǒng)的耦合度：客戶端通過抽象接口與工廠和產(chǎn)品交互，具體實現(xiàn)細節(jié)對客戶端透明障簿。
- 便于產(chǎn)品族的切換：只需更改具體工廠盹愚，客戶端即可使用不同的產(chǎn)品族，實現(xiàn)靈活的系統(tǒng)配置站故。
抽象工廠模式與工廠方法模式的區(qū)別
雖然抽象工廠模式和工廠方法模式都屬于創(chuàng)建型設計模式皆怕，都涉及到工廠和產(chǎn)品的概念，但它們在目的西篓、結構和使用場景上有明顯的區(qū)別愈腾。
1. 目的不同
工廠方法模式：關注創(chuàng)建單一產(chǎn)品，定義一個創(chuàng)建對象的接口岂津，讓子類決定實例化哪一個類虱黄。其目的是將對象的創(chuàng)建與使用解耦。
抽象工廠模式：關注創(chuàng)建一系列相關的產(chǎn)品吮成，提供一個接口橱乱，用于創(chuàng)建相關或依賴的對象的家族，而無需明確指定具體類粱甫。其目的是為一組相關或相互依賴的對象提供一個一致的創(chuàng)建方式泳叠。
2. 結構不同
-
工廠方法模式：
- 角色：抽象產(chǎn)品、具體產(chǎn)品茶宵、抽象工廠析二、具體工廠。
- 特點：每個具體工廠只生產(chǎn)一種具體產(chǎn)品。
-
抽象工廠模式：
- 角色：抽象工廠叶摄、具體工廠属韧、抽象產(chǎn)品族、具體產(chǎn)品族蛤吓。
- 特點：每個具體工廠生產(chǎn)多個具體產(chǎn)品宵喂，產(chǎn)品組成一個產(chǎn)品族。
3. 使用場景不同
工廠方法模式：適用于創(chuàng)建單個產(chǎn)品会傲，客戶端不需要知道具體產(chǎn)品的類名锅棕，只需要知道工廠接口。
抽象工廠模式：適用于創(chuàng)建一組相關的產(chǎn)品淌山，客戶端需要使用這些產(chǎn)品裸燎，但是不需要知道具體的產(chǎn)品類名，只需要知道產(chǎn)品的接口和工廠泼疑。
4. 擴展性不同
工廠方法模式：增加新的產(chǎn)品德绿，需要新增具體產(chǎn)品類和對應的具體工廠類。
-
抽象工廠模式：
- 增加產(chǎn)品等級結構（新產(chǎn)品類型）：需要修改抽象工廠退渗，增加新的產(chǎn)品創(chuàng)建方法移稳，以及所有的具體工廠類，違背了開閉原則会油。
- 增加產(chǎn)品族（新產(chǎn)品系列）：只需新增具體工廠類和具體產(chǎn)品類个粱，符合開閉原則。
5. 示例區(qū)別
工廠方法模式：比如翻翩，在日志系統(tǒng)中都许，通過工廠方法模式創(chuàng)建不同類型的日志記錄器（文件日志、數(shù)據(jù)庫日志）嫂冻，每個工廠只創(chuàng)建一種日志記錄器胶征。
抽象工廠模式：在跨平臺的 GUI 應用中，通過抽象工廠模式創(chuàng)建一組相關的 UI 組件（按鈕絮吵、文本框）弧烤，每個工廠創(chuàng)建一組風格一致的組件（如 Windows 風格忱屑、Mac 風格）蹬敲。
結語
抽象工廠模式提供了一種解決方案，使得客戶端可以使用抽象的接口來創(chuàng)建一系列相關或相互依賴的對象莺戒，而無需指定它們的具體類伴嗡。這在需要創(chuàng)建產(chǎn)品族的場景中非常有用，可以確保產(chǎn)品族的一致性从铲。
通過區(qū)分抽象工廠模式和工廠方法模式瘪校，我們可以更好地理解設計模式的應用場景和適用條件，選擇最適合的模式來解決實際問題。
啟發(fā)
抽象工廠模式通過對產(chǎn)品族的封裝阱扬，實現(xiàn)了對變化的隔離泣懊，體現(xiàn)了面向?qū)ο笤O計的開閉原則和依賴倒置原則。這啟示我們麻惶，在軟件設計中馍刮，應當盡可能地面向抽象編程，減少對具體實現(xiàn)的依賴窃蹋。
抽象 是一個架構師最重要的能力亦或者是最基礎的
