二十三种设计模式-抽象工厂模式

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是一种创建型设计模式，它提供了一种方式，用于创建一系列相关或相互依赖的对象，而不需要指定它们具体的类。这种模式主要用于系统需要独立于其产品的创建逻辑时，并且需要能够提供一个产品族的不同变体。

抽象工厂模式的主要角色

1. 抽象产品（Abstract Product）：定义了产品的接口，这些接口是具体产品必须实现的。
2. 具体产品（Concrete Product）：实现了抽象产品的接口，这些是被创建的具体产品对象。
3. 抽象工厂（Abstract Factory）：声明了一组工厂方法，用于创建抽象产品。
4. 具体工厂（Concrete Factory）：实现了抽象工厂接口，生成一组相关或依赖的抽象产品对象。

抽象工厂模式的实现步骤

1. 定义抽象产品：创建一个或多个抽象类或接口，定义产品需要实现的方法。
2. 实现具体产品：为每种产品提供一个具体的类，实现或继承抽象产品类。
3. 定义抽象工厂：创建一个包含多个创建产品方法的抽象类或接口，这些方法返回抽象产品类型的对象。
4. 实现具体工厂：为每种产品族提供一个具体的工厂类，实现抽象工厂中的工厂方法，生成具体产品对象。

抽象工厂模式的代码示例

// 抽象产品A
interface ProductA {void use();
}// 具体产品A1
class ConcreteProductA1 implements ProductA {public void use() {System.out.println("Using ProductA1");}
}// 具体产品A2
class ConcreteProductA2 implements ProductA {public void use() {System.out.println("Using ProductA2");}
}// 抽象产品B
interface ProductB {void use();
}// 具体产品B1
class ConcreteProductB1 implements ProductB {public void use() {System.out.println("Using ProductB1");}
}// 具体产品B2
class ConcreteProductB2 implements ProductB {public void use() {System.out.println("Using ProductB2");}
}// 抽象工厂
interface AbstractFactory {ProductA createProductA();ProductB createProductB();
}// 具体工厂1
class ConcreteFactory1 implements AbstractFactory {public ProductA createProductA() {return new ConcreteProductA1();}public ProductB createProductB() {return new ConcreteProductB1();}
}// 具体工厂2
class ConcreteFactory2 implements AbstractFactory {public ProductA createProductA() {return new ConcreteProductA2();}public ProductB createProductB() {return new ConcreteProductB2();}
}// 客户端代码
public class AbstractFactoryPatternDemo {public static void main(String[] args) {AbstractFactory factory1 = new ConcreteFactory1();ProductA productA1 = factory1.createProductA();ProductB productB1 = factory1.createProductB();productA1.use();productB1.use();AbstractFactory factory2 = new ConcreteFactory2();ProductA productA2 = factory2.createProductA();ProductB productB2 = factory2.createProductB();productA2.use();productB2.use();}
}

抽象工厂模式的优点

1. 隔离接口和实现：客户端不需要知道具体的产品类，只需要知道抽象产品接口。
2. 扩展性：增加新产品族时，不需要修改已有代码，只需要增加新的具体工厂和具体产品。
3. 解耦：具体产品类的实现对客户端完全透明。

抽象工厂模式的缺点

1. 增加新产品困难：增加新的具体产品需要扩展抽象工厂接口，这可能需要修改抽象工厂和所有具体工厂类。
2. 系统复杂度：对于新的开发者来说，理解系统结构可能需要更多的时间。

抽象工厂模式和工厂方法模式（简单工厂模式）的区别

简单工厂模式（Simple Factory Pattern）

1. 单一职责：简单工厂模式有一个工厂类负责所有相关产品的实例化工作。
2. 创建方式：工厂类通常包含一个方法，根据传入的参数决定创建并返回哪种具体产品类的实例。
3. 扩展性：增加新产品时，需要修改工厂类中的逻辑，违反了开闭原则。
4. 产品族：简单工厂模式通常只负责一个产品等级结构的创建，即一个接口或抽象类下的所有具体类的创建。
5. 代码简洁：实现简单，易于理解和使用。

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）

1. 多个工厂：抽象工厂模式包含多个工厂，每个工厂负责创建一族相关的产品。
2. 创建方式：通过一组工厂方法来创建相关产品，每个工厂方法返回一个抽象产品类型的对象。
3. 扩展性：增加新产品族时，只需增加一个新的具体工厂和对应的具体产品类，不需要修改已有代码，符合开闭原则。
4. 产品族：抽象工厂模式可以处理多个产品等级结构，即多个接口或抽象类下的所有具体类的创建。
5. 系统复杂度：实现较为复杂，需要定义多个抽象产品和工厂接口。