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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。

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