23种设计模式之抽象工厂模式

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模式的定义与特点

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抽象工厂（AbstractFactory）模式的定义：是一种为访问类提供一个创建一组相关或相互依赖对象的接口，且访问类无须指定所要产品的具体类就能得到同族的不同等级的产品的模式结构。

抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本，工厂方法模式只生产一个等级的产品，而抽象工厂模式可生产多个等级的产品。

使用抽象工厂模式一般要满足以下条件。

系统中有多个产品族，每个具体工厂创建同一族但属于不同等级结构的产品。
系统一次只可能消费其中某一族产品，即同族的产品一起使用。

抽象工厂模式除了具有工厂方法模式的优点外，其他主要优点如下。

可以在类的内部对产品族中相关联的多等级产品共同管理，而不必专门引入多个新的类来进行管理。
当增加一个新的产品族时不需要修改原代码，满足开闭原则。

其缺点是：当产品族中需要增加一个新的产品时，所有的工厂类都需要进行修改。

模式的结构与实现

抽象工厂模式同工厂方法模式一样，也是由抽象工厂、具体工厂、抽象产品和具体产品等 4 个要素构成，但抽象工厂中方法个数不同，抽象产品的个数也不同。现在我们来分析其基本结构和实现方法。

1. 模式的结构

抽象工厂模式的主要角色如下。

抽象工厂（Abstract Factory）：提供了创建产品的接口，它包含多个创建产品的方法 newProduct()，可以创建多个不同等级的产品。
具体工厂（Concrete Factory）：主要是实现抽象工厂中的多个抽象方法，完成具体产品的创建。
抽象产品（Product）：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能，抽象工厂模式有多个抽象产品。
具体产品（ConcreteProduct）：实现了抽象产品角色所定义的接口，由具体工厂来创建，它同具体工厂之间是多对一的关系。

抽象工厂模式的结构图如图 2 所示。

23种设计模式之抽象工厂模式
图2 抽象工厂模式的结构图

2. 模式的实现

从图 2 可以看出抽象工厂模式的结构同工厂方法模式的结构相似，不同的是其产品的种类不止一个，所以创建产品的方法也不止一个。下面给出抽象工厂和具体工厂的代码。

(1) 抽象工厂：提供了产品的生成方法。

interface AbstractFactory
{
    public Product1 newProduct1();
    public Product2 newProduct2();
}

(2) 具体工厂：实现了产品的生成方法。

class ConcreteFactory1 implements AbstractFactory
{
    public Product1 newProduct1()
    {
        System.out.println("具体工厂 1 生成-->具体产品 11...");
        return new ConcreteProduct11();
    }
    public Product2 newProduct2()
    {
        System.out.println("具体工厂 1 生成-->具体产品 21...");
        return new ConcreteProduct21();
    }
}

模式的应用实例

/**
* @author sscloud.net
* @Date 2019年1月18日下午7:08:24
* @Fun 抽象工厂模式：为创建一组相关或者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。创建型设计模式<br/>
* 流程：抽象工厂，实体工厂，生产产品<br/>
* 抽象产品，实体产品，实现产品功能<br/>
* 缺点：当需要添加一个产品（由抽象和实体构成），工厂都需要修改。<br/>
**/
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
IFactory factory = new Factory();
IProduct1 product1 = factory.createProduct1A();
product1.show();

IProduct1 product12 = factory.createProduct1B();
product12.show();

IProduct2 product2 = factory.createProduct2A();
product2.show();

IProduct2 product22 = factory.createProduct2B();
product22.show();
}
}
/**
* @author sscloud.net
* @Date 2019年1月18日下午7:07:15
* @Fun 实体工厂创建实体产品，返回类型为抽象产品
**/
public class Factory implements IFactory {

@Override
public IProduct1 createProduct1A() {
// TODO Auto-generated method stub
return new GradeProduct1A();
}

@Override
public IProduct1 createProduct1B() {
// TODO Auto-generated method stub
return new GradeProduct1B();
}

@Override
public IProduct2 createProduct2A() {
// TODO Auto-generated method stub
return new GradeProduct2A();
}

@Override
public IProduct2 createProduct2B() {
// TODO Auto-generated method stub
return new GradeProduct2B();
}

}

/**
* @author sscloud.net
* @Date 2019年1月18日下午7:05:50
* @Fun 抽象工厂创建不同的抽象产品
**/
public interface IFactory {
public IProduct1 createProduct1A();
public IProduct1 createProduct1B();
public IProduct2 createProduct2A();
public IProduct2 createProduct2B();
}

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