创建型（四）—抽象工厂模式

1、介绍

Provide an interface for creating families of related or dependent objects without specifying their concrete classes.

意思是：为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无需指定它们的具体类。

2、使用场景

当一个对象族（或一组没有任何关系的对象）都有相同的约束，则可以使用抽象工厂模式。例如，应用需涉及不同的操作系统时，若是需要在三个不同的平台（Windows、Linux、Android）上运行，可以通过抽象工厂模式屏蔽掉操作系统对应用的影响。

3、UML类图

角色介绍：

AbstactFactory：是工厂模式的核心，与应用系统无关，具有的工厂类必须实现这个接口。
ConcreteFactory：实现了抽象工厂接口，含所有选择合适产品对象的逻辑，并且受到应有程序的调用以创建产品对象
Product：负责定义产品的共性
ConcreteProduct：实现抽象产品角色所声明的接口

4、示例

在上一章阐述了车厂生产车，但是车厂发现一个问题，虽然Q1和Q2都是一个车系，但两者的区别很大，例如：Q1轮胎是普通的，发动机是国产的；Q2轮胎是越野轮胎，发动机是进口的。这就可以将抽象工厂应用到其中。

抽象车厂类

public abstract class CarFactory {
	/**
	 * 生产轮胎
	 * @return 轮胎
	 */
	public abstract ITire createTire();
	/**
	 * 生产发动机
	 * @return 发动机
	 */
	public abstract IEngine createEngine();

}

具体Q1、Q2工厂类

public class Q1Factory extends CarFactory{

	@Override
	public ITire createTire() {
		return new NormalTire();
	}

	@Override
	public IEngine createEngine() {
		return new DomesticEngine();
	}
}

public class Q2Factory extends CarFactory{

	@Override
	public ITire createTire() {
		return new SUVTire();
	}

	@Override
	public IEngine createEngine() {
		return new ImportEngine();
	}

}

为每一种零件产品定义一个接口，轮胎具体有普通和越野之分，发动机具体有国产和进口之分。

轮胎相关类如下：

public interface ITire {
	/**
	 * 轮胎
	 */
	public abstract void tire();
}

public class NormalTire implements ITire {
	@Override
	public void tire() {
		System.out.println("生产普通轮胎");
	}
}

public class SUVTire implements ITire {
	@Override
	public void tire() {
		System.out.println("生产越野轮胎");
	}
}

发动机相关类如下：

public interface IEngine {
	/**
	 * 引擎
	 */
	public abstract void engine();

}

public class DomesticEngine implements IEngine{
	@Override
	public void engine() {
		System.out.println("生产国产引擎");	
	}
}

public class ImportEngine implements IEngine{
	@Override
	public void engine() {
		System.out.println("生产进口引擎");	
	}
}

最后，我们在一个Client客户类中模拟

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("Q1生产车间：");
		CarFactory factoryQ1 = new Q1Factory();
		factoryQ1.createTire().tire();
		factoryQ1.createEngine().engine();
		
		System.out.println("Q2生产车间：");
		CarFactory factoryQ2= new Q2Factory();
		factoryQ2.createTire().tire();
		factoryQ2.createEngine().engine();
	}
}

输出结果如下：

Q1生产车间：
生产普通轮胎
生产国产引擎
Q2生产车间：
生产越野轮胎
生产进口引擎

5、总结

优点：

分离接口与实现，客户端使用抽象工厂来创建具体的对象，无需关心具体实现，只是面向产品的接口编程而已，使其从具体的产品实现中解耦，同时基于接口与实现的分离，使得切换产品类时灵活容易

缺点：

类文件的爆炸性增加。
不太容易扩展新的产品类，因为增加一个产品类就需要修改抽象工厂，所有的具体工厂类均会修改。