文章摘要： 提供了一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要明确指定具体类。

简介

简要说明

  • 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是一种创建型设计模式。
  • 提供了一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要明确指定具体类。
  • 抽象工厂允许客户程序通过抽象接口创建产品，而无需知道（或关心）实际产出的具体产品类。

主要功能

  • 创建产品族： 抽象工厂模式提供了一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要明确指定具体类。
  • 封装创建逻辑： 将具体类的实例化过程封装在抽象工厂的实现中，客户端代码只需要与抽象工厂及其产品接口交互。
  • 切换产品族： 允许系统通过切换不同的具体工厂实现，来切换整个产品族的生产，从而在不修改客户端代码的情况下，实现不同产品族之间的切换。
  • 提高可扩展性： 新的产品族可以通过增加新的具体工厂类来实现，而不需要修改现有的系统代码。
  • 降低耦合度： 客户端代码与具体产品的实现解耦，只依赖于抽象层，使得系统更加模块化，易于维护和扩展。

注意事项

  • 开闭原则：添加新的产品族时，应该不修改原有代码，通过增加新的具体工厂类来实现，但添加新的产品等级结构需要修改抽象工厂和所有具体工厂类，违反了开闭原则。
  • 复杂度：抽象工厂可能会增加系统的复杂度，尤其是产品族较多时，需要管理和维护的类会比较多。
  • 类爆炸：随着产品族和产品等级的增多，系统中类的数量会急剧增加，增加了系统的复杂性。
  • 难以扩展新产品族：如果需要添加新的产品族，需要修改抽象工厂的接口，这会导致所有具体工厂类都需要修改，这通常是比较困难的。
  • 不要滥用：并不是所有的工厂类都应该使用抽象工厂模式，只有当确实存在多个产品族，并且它们之间存在逻辑上的关联时，才考虑使用抽象工厂模式。

适用场景

  • 一组具有相同约束的对象：当你需要创建的对象是一系列相关的产品族，而不是一个单一的产品时，可以使用抽象工厂模式。
  • 系统需要多个产品族：一个系统不应当依赖于产品实例如何被创建、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。
  • 产品对象的创建逻辑有可能改变：抽象工厂允许将创建逻辑的变化限制在具体工厂内部，而不影响客户端代码。
  • 需要隔离多个并行的产品族：在程序运行时，系统可能需要根据上下文选择创建哪一个产品族的对象。

Java 8

案例

// 定义一个形状接口和两个具体的形状类

// 形状接口
interface Shape {
    void draw();
}

// 圆形类
class Circle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
    }
}

// 正方形类
class Square implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Inside Square::draw() method.");
    }
}

// 定义一个抽象工厂接口和两个具体的工厂类

// 抽象工厂接口
interface AbstractFactory {
    Shape getShape(String shapeType);
}

// 具体工厂类 - 生产圆形
class ShapeFactory implements AbstractFactory {
    
    @Override
    public Shape getShape(String shapeType) {
        if (shapeType == null) {
            return null;
        }
        if (shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")) {
            return new Circle();
        } else if (shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")) {
            return new Square();
        }
        return null;
    }
}

// 创建一个工厂生成器类和一个客户端类来使用抽象工厂

// 工厂生成器类
class FactoryProducer {
    public static AbstractFactory getFactory(String choice) {
        if (choice.equalsIgnoreCase("SHAPE")) {
            return new ShapeFactory();
        }
        return null;
    }
}

// 客户端类
public class AbstractFactoryPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 获取形状工厂
        AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");

        // 获取圆形对象并调用其 draw 方法
        Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
        shape1.draw();

        // 获取正方形对象并调用其 draw 方法
        Shape shape2 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
        shape2.draw();
    }
}

注释

  • 在这个例子中，FactoryProducer 类的 getFactory 方法根据传入的参数返回相应的工厂对象。
  • 客户端通过 FactoryProducer 获取到 ShapeFactory，然后使用 ShapeFactory 来创建具体的形状对象，并调用它们的 draw 方法。
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