設計模式：抽象工廠模式
定義
抽象工廠模式標準定義：Provide an interface for creating families of related or dependent objects without specifying their concrete classes.（爲創建一組相關或相互依賴的對象提供一個接口，而且無須指定它們的具體類。）
結構類圖
抽象工廠模式包含如下角色：
AbstractFactory：抽象工廠
ConcreteFactory：具體工廠
AbstractProduct：抽象產品
Product：具體產品
抽象工廠模式的使用場景是，系統中有多個產品族，同一個產品族中的產品將一起使用。
如圖，產品等級爲1的產品族，生產等級爲1的全部產品。
產品等級爲2的產品族，生產等級爲2的全部產品。
代碼
抽象產品類A：
public abstract class AbstractProductA {
// 每個產品共有的方法
public void shareMethod() {
}
// 每個產品相同方法，不同實現
public abstract void doSomething();
}
產品A1的實現類：
public class ProductA1 extends AbstractProductA {
@Override
public void doSomething() {
System.out.println("產品A1的實現方法");
}
}
產品A2的實現類：
public class ProductA2 extends AbstractProductA {
@Override
public void doSomething() {
System.out.println("產品A2的實現方法");
}
}
抽象產品類B：
public abstract class AbstractProductB {
// 每個產品共有的方法
public void shareMethod() {
}
// 每個產品相同方法，不同實現
public abstract void doSomething();
}
產品B1的實現類：
public class ProductB1 extends AbstractProductB {
@Override
public void doSomething() {
System.out.println("產品B1的實現方法");
}
}
產品B2的實現類：
public class ProductB2 extends AbstractProductB {
@Override
public void doSomething() {
System.out.println("產品B2的實現方法");
}
}
抽象工廠類AbstractCreator定義每個工廠要實現的功能，在同一個產品族中有多少類產品，就需要定義多少個創建方法。在通用代碼中，抽象工廠類定義了A、B兩種產品的產品創建：
/*
* 抽象工廠類
*/
public abstract class AbstractCreator {
// 創建A產品
public abstract AbstractProductA createProductA();
// 創建B產品
public abstract AbstractProductB createProductB();
}
下面來看具體的實現類。有多少個產品族，就有多少個工廠實現類。
產品等級1的實現類：
public class Creator1 extends AbstractCreator {
// 只生產產品等級爲1的A產品
@Override
public AbstractProductA createProductA() {
return new ProductA1();
}
// 只生產產品等級爲1的B產品
@Override
public AbstractProductB createProductB() {
return new ProductB1();
}
}
產品等級2的實現類：
public class Creator2 extends AbstractCreator {
// 只生產產品等級爲2的A產品
@Override
public AbstractProductA createProductA() {
return new ProductA2();
}
// 只生產產品等級爲2的B產品
@Override
public AbstractProductB createProductB() {
return new ProductB2();
}
}
場景類：
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 定義出兩個工廠
AbstractCreator creator1 = new Creator1();
AbstractCreator creator2 = new Creator2();
// 產生A1對象
AbstractProductA a1 = creator1.createProductA();
// 產生A2對象
AbstractProductA a2 = creator2.createProductA();
// 產生B1對象
AbstractProductB b1 = creator1.createProductB();
// 產生B2對象
AbstractProductB b2 = creator2.createProductB();
/*
* 然後在這裏就可以爲所欲爲了...
*/
}
}
優點
- 抽象工廠模式隔離了具體類的生成，使得客戶並不需要知道什麼被創建。由於這種隔離，更換一個具體工廠就變得相對容易。
- 當一個產品族中的多個對象被設計成一起工作時，它能夠保證客戶端始終只使用同一個產品族中的對象。
- 增加新的具體工廠和產品族很方便，無須修改已有系統，符合“開閉原則”。
缺點
- 在添加新的產品對象時，將涉及到對抽象工廠角色及其所有子類的修改，會帶來很大不便。
- 開閉原則的傾斜性（增加新的工廠和產品族容易，增加新的產品結構麻煩）。
抽象工廠、工廠方法、簡單工廠
- 抽象工廠：一個抽象工廠接口，多個工廠實現類
- 工廠方法：一個抽象工廠接口，一個工廠實現類
- 簡單工廠：一個擁有靜態工廠方法的工廠類
當抽象工廠模式中每一個具體工廠類只創建一個產品對象，也就是隻存在一個產品等級結構時，抽象工廠模式退化成工廠方法模式；當工廠方法模式中抽象工廠與具體工廠合併，提供一個統一的工廠來創建產品對象，並將創建對象的工廠方法設計爲靜態方法時，工廠方法模式退化成簡單工廠模式。