抽象工厂模式

概述

        抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）属于创建型模式

        抽象工厂模式是围绕一个超级工厂创建其他工厂，该超级工厂又称为其他工厂的工厂。

        在抽象工厂模式中，接口是负责创建一个相关对象的工厂，不需要显式指定它们的类，每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。前面的工厂模式通过定义顶层抽象工厂类，通过继承的方式，针对于每一个产品都提供一个工厂类用于创建。

        不过这种模式只适用于简单对象，当需要生产许多个产品族的时候，这种模式就有点乏力了

        实际上这些产品都是成族出现的，比如小米的产品线上有小米手机、小米路由器等，华为的产品线上也有华为手机、华为路由器。如果按照之前的工厂模式来进行设计，那就需要单独设计 9 个工厂来生产上面这些产品，显然这样就比较浪费时间的。

        这时可以使用抽象工厂模式，将多个产品都放在一个工厂中进行生成，按不同的产品族进行划分。比如小米，那么就创建一个小米工厂，这个工厂里面可以生产整条产品线上的内容，包括小米手机、小米路由器等。

代码实现

        这里以小米工厂和华为工厂生产设备为例介绍抽象工厂模式：

        1.创建产品接口

//路由器产品接口
public interface IRouterProduct {
    void start();
    void shutdown();
    void openWifi();
    void setting();
}

//手机产品接口
public interface IPhoneProduct {
    void start();
    void shutdown();
    void callup();
    void sendSMS();
}

        2.定义具体产品

//华为手机
public class HuaweiPhone implements IPhoneProduct{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("开启华为手机");
    }
 
    @Override
    public void shutdown() {
        System.out.println("关闭华为手机");
    }
 
    @Override
    public void callup() {
        System.out.println("华为手机打电话");
    }
 
    @Override
    public void sendSMS() {
        System.out.println("华为手机发短信");
    }
}

//华为路由器
public class HuaweiRouter implements IRouterProduct{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("启动华为路由器");
    }
 
    @Override
    public void shutdown() {
        System.out.println("关闭华为路由器");
    }
 
    @Override
    public void openWifi() {
        System.out.println("打开华为WiFi");
    }
 
    @Override
    public void setting() {
        System.out.println("华为设置");
    }
}

//小米手机
public class XiaomiPhone implements IPhoneProduct{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("开启小米手机");
    }
 
    @Override
    public void shutdown() {
        System.out.println("关闭小米手机");
    }
 
    @Override
    public void callup() {
        System.out.println("小米手机打电话");
    }
 
    @Override
    public void sendSMS() {
        System.out.println("小米手机发短信");
    }
}

//小米路由器
public class XiaomiRouter implements IRouterProduct{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("启动小米路由器");
    }
 
    @Override
    public void shutdown() {
        System.out.println("关闭小米路由器");
    }
 
    @Override
    public void openWifi() {
        System.out.println("打开小米WiFi");
    }
 
    @Override
    public void setting() {
        System.out.println("小米设置");
    }
}

        3.创建抽象工厂

//抽象产品工厂
public abstract class IProductFactory {
    //生产手机
    public abstract IPhoneProduct phoneProduct();
 
    //生产路由器
    public abstract IRouterProduct routerProduct();
}

        

        4.创建品牌工厂

//华为工厂
public class HuaweiFactory extends IProductFactory{
    @Override
    public IPhoneProduct phoneProduct() {
        return new HuaweiPhone();
    }
 
    @Override
    public IRouterProduct routerProduct() {
        return new HuaweiRouter();
    }
}

//小米工厂
public class XiaomiFactory extends IProductFactory{
    @Override
    public IPhoneProduct phoneProduct() {
        return new XiaomiPhone();
    }
 
    @Override
    public IRouterProduct routerProduct() {
        return new XiaomiRouter();
    }
}

        5.生产使用

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("=================小米系列产品=================");
 
        XiaomiFactory xiaomiFactory = new XiaomiFactory();
        IPhoneProduct iPhoneProduct = xiaomiFactory.phoneProduct();
        iPhoneProduct.callup();
        iPhoneProduct.sendSMS();
 
        IRouterProduct iRouterProduct = xiaomiFactory.routerProduct();
        iRouterProduct.openWifi();
        iRouterProduct.setting();
 
 
        System.out.println("=================华为系列产品=================");
        //华为工厂
        HuaweiFactory huaweiFactory = new HuaweiFactory();
        IPhoneProduct iPhoneProduct1 = huaweiFactory.phoneProduct();
        iPhoneProduct1.callup();
        iPhoneProduct1.sendSMS();
 
        IRouterProduct iRouterProduct1 = huaweiFactory.routerProduct();
        iRouterProduct1.openWifi();
        iRouterProduct1.setting();
 
    }
}

        输出结果：

 

        如此即实现了各工厂生产不同产品族的产品并实现对应的功能。一个工厂可以生产同一个产品族的所有产品，这样按族进行分类，显然比之前的工厂模式更好。

        不过，缺点还是有的，如果产品族新增了产品，那么我就不得不去为每一个产品族的工厂都去添加新产品的生产方法，违背了开闭原则。且这种模式需要使用的类远多于工厂模式，除非是类似这种产品族的业务场景，否则还是更推荐工厂模式实现。

小结

• 抽象工厂模式：围绕超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂

优缺点

  优点

• 具体产品在应用层的代码隔离，无需关系创建的细节
• 将一个系列的产品统一到一起创建

  缺点

• 规定了所有可能被创建的产品集合，产品簇中扩展新的产品困难
• 增加了系统的抽象性和理解难度

适用场景

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