设计模式——抽象工厂（Abstract Factory Pattern）

抽象工厂：

当你的汽车公司做到一定程度后，公司开始为土豪们做私人订制一些系列车型！比如说、中国土豪私人订制的要求是一家三口都要不同样式的汽车，孩子要酷炫式、母亲要青春式、父亲要高贵式！当方案一推出英国和日本的土豪们都很欣赏很想要类似的私人定制，公司响应他们的要求作出了整体的汽车设计方案，汽车的设计方案如下（图中为了方便省略了日本）：



汽车设计方案UML类图

为了生产该方案的汽车，公司对各地的汽车工厂生产模式做了对应的调研，提出两种修改方案：

一、为每个产品方案创建一个Factory层次类（及工厂模型），如ChildCarFactory生产ChineseChildCar和EnglishChildCar。这种方法可行但为每个地域创建私人订制需要多个Factory层次类，而且工厂类太多（不考虑某地到某地的运费等），比较麻烦！

二、以上3个层次类图具有相同的结构，可以改造工厂方式模式，让一个工厂层次类就可以负担的起创建3组产品对象的责任，如ChineseFactory生产ChineseChildCar、ChineseMatherCar和ChineseFatherCar。这样不但减少了Factory层次类的个数，而且每个地域的私人订制只需要一个Factory层次类（即本地工厂）就能满足需求，比较方便。

第二种方案就是抽象工厂！上述对应的工厂方案设计如下：



工厂的UML类图
然后，将工厂和汽车关联起来的类图如下：



工厂模式的UML类图
抽象工厂类代码：

public interface CarFactory {//工厂接口
public ChildCar getChildCar();
public MatherCar getMatherCar();
public FatherCar getFatherCar();
}

public interface ChildCar {//ChildCar接口
public String getCarType();
}

public interface FatherCar {//FatherCar接口
public String getCarType();
}

public interface MatherCar {//MatherCar接口
public String getCarType();
}

public class ChineseCarFactory implements CarFactory {//CarFactory的实例工厂ChineseCarFactory
public ChildCar getChildCar() {
return new ChineseChildCar();
}

public MatherCar getMatherCar() {
return new ChineseMatherCar();
}

public FatherCar getFatherCar() {
return new ChineseFatherCar();
}
}

public class ChineseChildCar implements ChildCar {//中国式ChildCar的实现 下同
public String getCarType() {
return "ChineseChildCar";
}
}

public class ChineseFatherCar implements FatherCar {
public String getCarType() {
return "ChineseFatherCar";
}
}

public class ChineseMatherCar implements MatherCar {
public String getCarType() {
return "ChineseMatherCar";
}
}

public class EnglishCarFactory implements CarFactory {//CarFactory的实例工厂EnglishCarFactory
public ChildCar getChildCar() {
return new EnglishChildCar();
}

public MatherCar getMatherCar() {
return new EnglishMatherCar();
}

public FatherCar getFatherCar() {
return new EnglishFatherCar();
}
}

public class EnglishChildCar implements ChildCar {//英国式ChildCar的实现 下同
public String getCarType() {
return "EnglishChildCar";
}
}

public class EnglishFatherCar implements FatherCar {
public String getCarType() {
return "EnglishFatherCar";
}
}

public class EnglishMatherCar implements MatherCar {
public String getCarType() {
return "EnglishMatherCar";
}
}

测试类：

public class Client {

public static void main(String[] args) {
CarFactory fa;
ChildCar childCar;
MatherCar matherCar;
FatherCar fatherCar;

fa = new ChineseCarFactory();
childCar = fa.getChildCar();
matherCar = fa.getMatherCar();
fatherCar = fa.getFatherCar();
System.out.println(childCar.getCarType() + "\n" +
matherCar.getCarType() + "\n" +
fatherCar.getCarType() + "\n");

fa = new EnglishCarFactory();
childCar = fa.getChildCar();
matherCar = fa.getMatherCar();
fatherCar = fa.getFatherCar();
System.out.println(childCar.getCarType() + "\n" +
matherCar.getCarType() + "\n" +
fatherCar.getCarType() + "\n");
}

}

运行结果：

ChineseChildCar

ChineseMatherCar

ChineseFatherCar

EnglishChildCar

EnglishMatherCar

EnglishFatherCar

抽象工厂的运用场景：
当客户对象要从一个相关的产品组中创建一个对象，而没有必要知道到底创建哪个对象时，可以应用抽象工厂模式
抽象工厂的优缺点：
优点：
1、可以产生一系列的产品实例
2、产生新系列产品很方便扩展性很好，只需要实现对应的产品接口和工厂接口就能轻松实现系列扩充，符合开闭原则
缺点：
添加新产品改动较大，如添加一个新产品XXCar就要改动CarFactory接口不符合开闭原则