Java设计模式之抽象工厂模式

上两篇讲解了简单工厂模式和工厂方法模式，下面讲解工厂模式的最后一个抽象工厂模式

随着客户的要求越来越高，宝马车需要不同配置的空调和发动机等配件。于是这个工厂开始生产空调和发动机，用来组装汽车。这时候工厂有两个系列的产品:空调和发动机。宝马320Li系列配置A型号空调和A型号发动机，宝马520Li系列配置B型号空调和B型号发动机。

概念：

抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)：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。抽象工厂模式又称为Kit模式，属于对象创建型模式。抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本，他用来创建一组相关或者相互依赖的对象。

先看看UML图：



上面我们有两种产品：空调Aircondition和引擎Engine，它们都有不同的型号，抽象工厂类AbstractFactoryBMW定义了需要生成空调和引擎，具体的工厂类按需生产相应的空调和引擎产品，下面是代码：

产品类：

//发动机以及型号
public interface Engine {
}
public class EngineA implements Engine{
public EngineA(){
System.out.println("制造-->EngineA");
}
}
public class EngineB implements Engine{
public EngineB(){
System.out.println("制造-->EngineB");
}
}

//空调以及型号
public interface Aircondition {
}
public class AirconditionA implements Aircondition{
public AirconditionA(){
System.out.println("制造-->AirconditionA");
}
}
public class AirconditionB implements Aircondition{
public AirconditionB(){
System.out.println("制造-->AirconditionB");
}
}

工厂类：

//创建工厂的接口
public interface AbstractFactoryBMW {
//制造发动机
public Engine createEngine();
//制造空调
public Aircondition createAircondition();
}

//为宝马320系列生产配件
public class FactoryBMW320Li implements AbstractFactoryBMW{
@Override
public Engine createEngine() {
return new EngineA();
}
@Override
public Aircondition createAircondition() {
return new AirconditionA();
}
}
//宝马520系列
public class FactoryBMW520Li implements AbstractFactoryBMW {
@Override
public Engine createEngine() {
return new EngineB();
}
@Override
public Aircondition createAircondition() {
return new AirconditionB();
}
}

客户：

public class Customer {
public static void main(String[] args){
//生产宝马320Li系列配件
FactoryBMW320Li factoryBMW320Li = new FactoryBMW320Li();
factoryBMW320Li.createEngine();
factoryBMW320Li.createAircondition();

//生产宝马520Li系列配件
FactoryBMW520Li factoryBMW523Li = new FactoryBMW520Li();
factoryBMW523Li.createEngine();
factoryBMW523Li.createAircondition();
}
}

抽象工厂模式组成：

AbstractFactory：抽象工厂

ConcreteFactory：具体工厂

AbstractProduct：抽象产品（多个）

Product：具体产品

优点：

抽象工厂模式隔离了具体类的生成，使得客户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对容易。所有的具体工厂都实现了抽象工厂中定义的那些公共接口，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。另外，应用抽象工厂模式可以实现高内聚低耦合的设计目的，因此抽象工厂模式得到了广泛的应用。

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。这对一些需要根据当前环境来决定其行为的软件系统来说，是一种非常实用的设计模式。

增加新的具体工厂和产品族很方便，无须修改已有系统，符合“开闭原则”。

缺点：

在添加新的产品对象时，难以扩展抽象工厂来生产新种类的产品，这是因为在抽象工厂角色中规定了所有可能被创建的产品集合，要支持新种类的产品就意味着要对该接口进行扩展，而这将涉及到对抽象工厂角色及其所有子类的修改，显然会带来较大的不便。

开闭原则的倾斜性（增加新的工厂和产品族容易，增加新的产品等级结构麻烦）。

适用环境：

一个系统不应当依赖于产品类实例如何被创建、组合和表达的细节，这对于所有类型的工厂模式都是重要的。

系统中有多于一个的产品族，而每次只使用其中某一产品族。

属于同一个产品族的产品将在一起使用，这一约束必须在系统的设计中体现出来。

系统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。

总结：

无论是简单工厂模式，工厂方法模式，还是抽象工厂模式，他们都属于工厂模式，在形式和特点上也是极为相似的，他们的最终目的都是为了解耦。在使用时，我们不必去在意这个模式到底工厂方法模式还是抽象工厂模式，因为他们之间的演变常常是令人琢磨不透的。经常你会发现，明明使用的工厂方法模式，当新需求来临，稍加修改，加入了一个新方法后，由于类中的产品构成了不同等级结构中的产品族，它就变成抽象工厂模式了；而对于抽象工厂模式，当减少一个方法使的提供的产品不再构成产品族之后，它就演变成了工厂方法模式。

所以，在使用工厂模式时，只需要关心降低耦合度的目的是否达到了。

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