【设计模式】抽象工厂模式

抽象工厂模式

抽象工厂模式的用意

抽象工厂模式可以向客户端提供一个接口，使得客户端在不必指定产品的具体类型的情况下，创建多个产品族中的产品对象。这就是抽象工厂模式的用意。

系统的设计

采用抽象工厂模式设计出的系统类图如下图所示：

从上图所示，抽象工厂涉及到以下角色：

• 抽象工厂（AbstractFactory）角色：担任这个角色的是工厂方法模式的核心，它是与应用系统的商业逻辑无关的。通常使用 Java 接口或者抽象 Java 类实现，而所有的具体工厂类必须实现这个 Java 接口或继承这个抽象 Java 类。
• 具体工厂类（Concrete Factory）角色：这个角色直接在客户端的调用下创建产品的实例。这个角色含有选择合适的产品对象的逻辑，而这个逻辑是与应用系统的商业逻辑紧密相关的。通常使用 Java 类实现这个角色。
• 抽象产品类（Abstract Product）角色：担任这个角色的类是工厂方法模式所创建的对象的父类，或它们共同拥有的接口。通常使用 Java 接口或者抽象 Java 类实现这一角色。
• 具体产品类（Concrete Product）角色：抽象工厂模式所创建的任何产品对象都是某一个具体产品类的实例。这是客户端最终需要的东西，其内部一定充满了应用系统的商业逻辑。通常使用具体 Java 类实现这个角色。

下面利用相图描述，会看到在相图上出现两个等级结构 A 和 B，以及两个产品族 1 和 2，如下图所示：

源代码

抽象产品角色的源代码

public interface Creator {
    /**
    * 产品等级结构A的工厂方法
    */
    public ProductA factoryA();
    
    /**
    * 产品等级结构B的工厂方法
    */
    public ProductB factoryB();
}

具体工厂类 ConcreteCreator1 和 ConcreteCreator2 的源代码

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，有多少个产品等级结构，就会在工厂角色中发现多少个工厂方法。每一个产品等级结构中有具体产品，就有多少个产品族，也就会在工厂等级结构中发现多少个具体工厂。

具体产品类 ProductA 的源代码

客户端需要的是产品，而不是工厂。在真实的系统中，产品类应当与应用系统的商业逻辑有密切关系。下面是产品等级结构 A 的抽象产品角色，在这个示意系统中，这个抽象产品角色是由一个 Java 接口实现的，如下代码所示：

public interface ProductA {
    
}

可以看出这个接口也只是一个标识接口，下面展示其具体的实现类

具体产品类 ProductA1 和 ProductA2 的源代码

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

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

而在这个演示系统中，产品等级结构B的源代码和A大致相同，略。

谈一谈优劣：

优点：

• 分离接口和实现：
  客户端使用抽象工厂来创建需要的对象，而客户端根本就不知道具体的实现是谁，客户端只是面向产品的接口编程而已。也就是说，客户端从具体的产品实现中解耦。

• 使得切换产品族变得容易：因为一个具体的工厂实现代表的是一个产品族，客户端选用不同的工厂实现，就相当是在切换不同的产品族。

缺点：

• 不太容易扩展新的产品：
  如果需要给整个产品族添加一个新的产品，那么就需要修改抽象工厂，这一就会导致所有的工厂实现类都需要修改

• 容易造成类层次复杂

来源《Java与模式》