设计模式之抽象工厂

2020-03-07

字数统计: 1.4k字 | 阅读时长≈ 5分

定义

抽象工厂模式提供了一个接口（抽象工厂类），这个接口能创建一系列相关或相互依赖的对象（拥有相同接口的产品实例），而无需指定它们具体的类；具体的工厂负责实现具体的产品实例。（创建型）

抽象工厂模式与工厂方法模式最大的区别：抽象工厂中每个工厂可以创建多种类的产品；而工厂方法每个工厂只能创建一类

主要作用

允许使用抽象的接口来创建一组相关产品，而不需要知道或关心实际生产出的具体产品是什么，这样就可以从具体产品中被解耦。

适用场景

客户端（应用层）不依赖于产品实例如何被创建、实现等细节
强调一系列相关的产品（属于同一产品族），一起使用创建对象需要大量重复的代码
提供一个产品类的库，所有的产品以同样的接口出现，从而使客户端不依赖于具体实现

产品族：

一个产品族就是同一大类，但是具体品牌不同；如各种品牌的手机就是一个产品族

模式原理

UML类图

模式组成

组成（角色）	关系	作用
抽象产品族（AbstractProduct）	抽象产品的父类	描述抽象产品的公共接口
抽象产品（Product）	具体产品的父类	描述具体产品的公共接口
具体产品（Concrete Product）	抽象产品的子类；工厂类创建的目标类	描述生产的具体产品
抽象工厂（Creator）	具体工厂的父类	描述具体工厂的公共接口
具体工厂（Concrete Creator）	抽象工厂的子类；被外界调用	描述具体工厂；实现FactoryMethod工厂方法创建产品的实例

实例

实例背景

背景：小成有两间塑料加工厂（A厂仅生产容器类产品；B厂仅生产模具类产品）；随着客户需求的变化，A厂所在地的客户需要也模具类产品，B厂所在地的客户也需要容器类产品；
冲突：没有资源（资金+租位）在当地分别开设多一家注塑分厂
解决方案：在原有的两家塑料厂里增设生产需求的功能，即A厂能生产容器+模具产品；B厂间能生产模具+容器产品。（即抽象工厂模式）

原来的工厂方法是新增实体工厂解决新增产品需求，现在没钱新增实体工厂，就只能使用抽象工厂了。

实现步骤

步骤1、创建抽象工厂类，定义具体工厂的公共接口

abstract class Factory{
    //工厂方法的抽象工厂类只有一个抽象方法，所以只能制造一类产品；
    //这里两个抽象方法，就能制造多类产品了
   public abstract Product ManufactureContainer();
    public abstract Product ManufactureMould();
}

步骤2、创建抽象产品族（产品族的公共接口），定义具体产品族的公共接口；

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abstract class AbstractProduct{
    public abstract void Show();
}

步骤3、创建抽象产品类（产品族) ，定义具体产品的公共接口；

//容器产品抽象类
abstract class ContainerProduct extends AbstractProduct{
    @Override
    public abstract void Show();
}

//模具产品抽象类
abstract class MouldProduct extends AbstractProduct{
    @Override
    public abstract void Show();
}

步骤4、创建具体产品类（继承抽象产品类），定义生产的具体产品；

//容器产品A类
class ContainerProductA extends ContainerProduct{
    @Override
    public void Show() {
        System.out.println("生产出了容器产品A");
    }
}

//容器产品B类
class ContainerProductB extends ContainerProduct{
    @Override
    public void Show() {
        System.out.println("生产出了容器产品B");
    }
}

//模具产品A类
class MouldProductA extends MouldProduct{

    @Override
    public void Show() {
        System.out.println("生产出了模具产品A");
    }
}

//模具产品B类
class MouldProductB extends MouldProduct{

    @Override
    public void Show() {
        System.out.println("生产出了模具产品B");
    }
}

步骤5、创建具体工厂类（继承抽象工厂类），定义创建对应具体产品实例的方法；

//A厂 - 生产模具+容器产品
class FactoryA extends Factory{

    @Override
    public Product ManufactureContainer() {
        return new ContainerProductA();
    }

    @Override
    public Product ManufactureMould() {
        return new MouldProductA();
    }
}

//B厂 - 生产模具+容器产品
class FactoryB extends Factory{

    @Override
    public Product ManufactureContainer() {
        return new ContainerProductB();
    }

    @Override
    public Product ManufactureMould() {
        return new MouldProductB();
    }
}

步骤6、客户端通过实例化具体的工厂类，并调用其创建不同目标产品的方法创建不同具体产品类的实例

//生产工作流程
public class Test {
    public static void main(String[] args){
        FactoryA mFactoryA = new FactoryA();
        FactoryB mFactoryB = new FactoryB();
        //A厂当地客户需要容器产品A
        mFactoryA.ManufactureContainer().Show();
        //A厂当地客户需要模具产品A
        mFactoryA.ManufactureMould().Show();

        //B厂当地客户需要容器产品B
        mFactoryB.ManufactureContainer().Show();
        //B厂当地客户需要模具产品B
        mFactoryB.ManufactureMould().Show();

    }
}

优点

具体产品在应用层代码隔离，不需要关心创建细节
把一个系列的产品族统一到一起创建

缺点

规定了所有可能被创建的产品集合，产品族中扩展新的产品困难，需要修改抽象工厂的接口,违背了开闭原则
增加了系统的抽象性和理解难度

参考：

Carson_Ho的原创文章

本文作者： xczll
本文链接： https://xczllgit.github.io/2020/03/07/designPattern/2020-03-07-abstractFactory/
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