【設計模式】抽象工廠模式

抽象工廠模式

抽象工廠模式的用意

抽象工廠模式可以向客戶端提供一個接口，使得客戶端在不必指定產品的具體類型的情況下，創建多個產品族中的產品對象。這就是抽象工廠模式的用意。

系統的設計

採用抽象工廠模式設計出的系統類圖如下圖所示：

從上圖所示，抽象工廠涉及到以下角色：

• 抽象工廠（AbstractFactory）角色：擔任這個角色的是工廠方法模式的核心，它是與應用系統的商業邏輯無關的。通常使用 Java 接口或者抽象 Java 類實現，而所有的具體工廠類必須實現這個 Java 接口或繼承這個抽象 Java 類。
• 具體工廠類（Concrete Factory）角色：這個角色直接在客戶端的調用下創建產品的實例。這個角色含有選擇合適的產品對象的邏輯，而這個邏輯是與應用系統的商業邏輯緊密相關的。通常使用 Java 類實現這個角色。
• 抽象產品類（Abstract Product）角色：擔任這個角色的類是工廠方法模式所創建的對象的父類，或它們共同擁有的接口。通常使用 Java 接口或者抽象 Java 類實現這一角色。
• 具體產品類（Concrete Product）角色：抽象工廠模式所創建的任何產品對象都是某一個具體產品類的實例。這是客戶端最終需要的東西，其內部一定充滿了應用系統的商業邏輯。通常使用具體 Java 類實現這個角色。

下面利用相圖描述，會看到在相圖上出現兩個等級結構 A 和 B，以及兩個產品族 1 和 2，如下圖所示：

源代碼

抽象產品角色的源代碼

public interface Creator {
    /**
    * 產品等級結構A的工廠方法
    */
    public ProductA factoryA();
    
    /**
    * 產品等級結構B的工廠方法
    */
    public ProductB factoryB();
}

具體工廠類 ConcreteCreator1 和 ConcreteCreator2 的源代碼

public class ConcreteCreator1 implements Creator {
    
    public ProductA factoryA() {
        return new ProductA1();
    }
    
    public ProductB factoryB() {
        return new ProductB1();
    }
    
}

public class ConcreteCreator2 implements Creator {
    
    public ProductA factoryA() {
        return new ProductA2();
    }
    
    public ProductB factoryB() {
        return new ProductB2();
    }
    
}

一般而言，有多少個產品等級結構，就會在工廠角色中發現多少個工廠方法。每一個產品等級結構中有具體產品，就有多少個產品族，也就會在工廠等級結構中發現多少個具體工廠。

具體產品類 ProductA 的源代碼

客戶端需要的是產品，而不是工廠。在真實的系統中，產品類應當與應用系統的商業邏輯有密切關係。下面是產品等級結構 A 的抽象產品角色，在這個示意系統中，這個抽象產品角色是由一個 Java 接口實現的，如下代碼所示：

public interface ProductA {
    
}

可以看出這個接口也只是一個標識接口，下面展示其具體的實現類

具體產品類 ProductA1 和 ProductA2 的源代碼

public class ProductA1 implements Product {
    public ProductA1() {
        
    }
}

public class ProductA2 implements Product {
    public ProductA2() {
        
    }
}

而在這個演示系統中，產品等級結構B的源代碼和A大致相同，略。

談一談優劣：

優點：

• 分離接口和實現：
  客戶端使用抽象工廠來創建需要的對象，而客戶端根本就不知道具體的實現是誰，客戶端只是面向產品的接口編程而已。也就是說，客戶端從具體的產品實現中解耦。

• 使得切換產品族變得容易：因爲一個具體的工廠實現代表的是一個產品族，客戶端選用不同的工廠實現，就相當是在切換不同的產品族。

缺點：

• 不太容易擴展新的產品：
  如果需要給整個產品族添加一個新的產品，那麼就需要修改抽象工廠，這一就會導致所有的工廠實現類都需要修改

• 容易造成類層次複雜

來源《Java與模式》