抽象工厂模式

Posted 2022-12-17 ahao214

1、产品等级结构和产品族
为了更好地理解抽象工厂模式，先引入以下两个概念
(1)产品等级结构：产品等级结构即产品的继承结构，例如一个抽象类是电视机，其子类包括海尔电视机、TCL电视机、海信电视机，则抽象电视机与具体品牌的电视机之间构成了一个产品登记结构，抽象电视机是父类，而具体品牌的电视机是其子类。
(2)产品族：在抽象工程模式中，产品族是指由同一工厂生产的，位于不同产品等级结构中的一组产品。例如海尔电器工厂生产的海尔电视机、海尔电冰箱，海尔电视机位于电视机产品等级结构中，海尔电冰箱位于电冰箱产品等级结构中，海尔电视机、海尔电冰箱构成了一个产品族。
产品等级结构与产品族示意图如下：

在上图中，不同颜色的多个正方形、圆形和椭圆形分别构成了3个不同的产品等级结构，而颜色相同的正方形、圆形和椭圆形构成了一个产品族，每一个形状对象都位于某个产品族，并属于某个产品等级结构。

2、抽象工厂模式概述
当系统所提供的工厂生产的具体产品并不是一个简单的对象，而是多个位于不同产品等级结构、属于不同类型的具体产品时就可以使用抽象工厂概念。

抽象工厂模式时所有形式的工厂模式中最为抽象和最具一般性的一种形式。

抽象工厂模式示意图如下：

如图所示，每一个具体工厂可以生产属于一个产品族的所有产品，例如生产颜色相同的正方形、圆形和椭圆形，所生产的产品又位于不同的产品等级结构中。
抽象工厂模式为创建一组对象提供了一种解决方案。与工厂方法模式相比，抽象工厂模式中的具体工厂不只是创建一种产品，而是负责创建一族产品。

抽象工厂模式的定义如下：
抽象工厂模式：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定它们具体的类。

3、抽象工厂模式的结构

在抽象工厂模式中，每一个具体工厂都提供了多个工厂方法用于生产多种不同类型的产品，这些产品构成了一个产品族。

抽象工厂模式包含以下4个角色：
(1)AbstractFactory(抽象工厂):它声明了一组用于创建一族产品的方法，每一个方法对应一种产品。
(2)ConcreteFactory(具体工厂):它实现了在抽象工厂中声明的创建产品的方法，生产一组具体产品，这些产品构成了一个产品族，每一个产品都位于某个产品等级结构中。
(3)AbstractProduct(抽象产品):它为每种产品声明接口，在抽象产品中声明了产品所具有的业务方法。
(4)ConcreteProduct(具体产品):它定义具体工厂生产的具体产品对象，实现抽象产品接口中声明的业务方法。

4、抽象工厂模式的应用实例
https://github.com/ahao214/AbstractFactorySample

5、抽象工厂模式的优点

(1)抽象工厂模式隔离了具体类的生成，使得客户端并不需要知道什么被创建。由于这种隔离，更换一个具体工厂就变得相当容易，所有的具体工厂都实现了抽象工厂中定义的公共接口，因此只需改变具体工厂的实例，就可以在某种程度上改变整个软件系统的行为。

(2)当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能够保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。

(3)抽象工厂模式增加新的产品族很方便，无须修改已有系统，符合开闭原则。

6、抽象工厂模式的缺点

增加新的产品等级结构麻烦，需要对原有系统进行较大的修改，甚至需要修改抽象层代码，这显然会带来较大的不便，违背了开闭原则。