设计模式-抽象工厂模式

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继上一篇文章设计模式-工厂方法模式

我们发现在工厂方法模式中，每个工厂只能创建一类产品，为了解决这个问题，今天来学习一下抽象工厂模式

抽象工厂模式

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；具体的工厂负责实现具体的产品实例。

抽象工厂模式与工厂方法模式最大的区别：抽象工厂中每个工厂可以创建多种类的产品；而工厂方法每个工厂只能创建一类

模式中包含的角色及职责：

抽象产品族（AbstractProduct）角色：抽象产品的父类，用于描述抽象产品的公共接口

抽象产品（Product）角色：具体产品的父类 ，用于描述产品的公共接口

具体产品（Concrete Product）角色：抽象产品的子类，工厂类创建的目标类，即产品

抽象工厂（Creator）角色：具体工厂的父类，用于描述及具体工厂的公共接口

具体工厂（Concrete Creator）角色：抽象工厂的子类，被外界调用，用于实例化具体产品对象

使用方法：

1.创建抽象产品族类

2.创建抽象产品类，继承自抽象产品族类，定义具体产品的公共接口

3.创建具体产品类，继承自抽象产品类，定义生产的具体产品

4.创建抽象工厂类

5.创建具体工厂类，继承自抽象工厂类，定义创建对应具体产品的方法

6.外界调用具体工厂类，创建产品实例

实例：

实例代码已上传到GitLab，地址：https://gitlab.com/louisvv/DesignPattern

背景：客户来到了一个手机卖场，想要买手机，发现卖场里有苹果、三星手机专卖店，苹果手机有iphone X，iphone 8，三星手机有note 8，s9

目的：通过抽象工厂方法模式，实现手机的购买

流程：

整个流程如下：

客户要买手机 -> 客户问手机卖场（抽象工厂）有什么牌子的手机 -> 手机卖场说，有苹果和三星的专卖店（具体工厂类） -> 客户说我要买苹果手机 -> 创建苹果手机工厂 -> 到了苹果专卖店，店员问客户要哪个型号的手机，店里有iphone X和iphone 8 -> 客户说要iphone X -> 苹果手机工厂创建具体产品 Iphone X -> 客户买到了手机，心满意足的回家了

1.创建抽象产品族类：

创建手机类：

public interface Phone {
   public void show();
}

2.创建抽象产品类：

苹果手机类：

public abstract class ApplePhone implements Phone {
}

三星手机类：

public abstract class SamsungPhone implements Phone{
}

3.创建具体产品类

苹果具体产品类：

Iphone X:

public class IphoneX extends ApplePhone {
    public void show() {
        System.out.println("Iphone X");
    }
}

Iphone 8:

public class Iphone8 extends ApplePhone {
    public  void show() {
        System.out.println("Iphone 8");
    }
}

三星具体产品类：

Note8:

public class GalaxyNote8 extends SamsungPhone {
    public  void show() {
        System.out.println("Galaxy Note 8");
    }
}

S9:

public class GalaxyS9 extends SamsungPhone {
    public void show() {
        System.out.println("Galaxy S9");
    }
}

4.创建抽象工厂类：

public interface AbstractFactory {
    public Phone getPhone(String phoneType) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException;
}

5.创建具体工厂类：

苹果手机工厂类：

public class AppleFactory implements AbstractFactory {
    public Phone getPhone(String phoneType) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {
        Class iphone=Class.forName(phoneType);
        return (ApplePhone) iphone.newInstance();
    }
}

三星手机工厂类：

public class SamsungFactory implements AbstractFactory {
    public Phone getPhone(String phoneType) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {
        //Class phone=Class.forName(phoneType);
        return (SamsungPhone)Class.forName(phoneType).newInstance();
    }
}

6.这里我们还需要一个工厂创建者，用来根据客户选择，创建对应的工厂

public class FactoryProducer {
    public static AbstractFactory getFactory(String factoryName) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {
        Class factory=Class.forName(factoryName);
        return (AppleFactory)factory.newInstance();
    }
}

7.外界调用具体工厂类：

public class Buyer {
    public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, InstantiationException, ClassNotFoundException {
        //  先问客户要什么牌子的手机，客户说要苹果的
        //  创建苹果手机工厂
        PhoneFactory appleFcatory = FactoryProducer.getFactory("AbstractFactory.AppleFactory");
        System.out.println("客户想要买iphone X手机");
        Phone iphoneX = appleFcatory.getPhone("AbstractFactory.IphoneX");
        iphoneX.show();

        System.out.println("客户想要买iphone 8手机");
        Phone iphone8=appleFcatory.getPhone("AbstractFactory.Iphone8");
        iphone8.show();

        //  客户说要三星牌子的手机
        //  创建三星手机工厂
        PhoneFactory samsungFcatory = FactoryProducer.getFactory("AbstractFactory.SamsungFactory");
        System.out.println("客户想要买s9手机");
        Phone s9=samsungFcatory.getPhone("AbstractFactory.GalaxyS9");
        s9.show();

        System.out.println("客户想要买note 8手机");
        Phone note8=samsungFcatory.getPhone("AbstractFactory.GalaxyNote8");
        note8.show();
    }
}

结果：

客户想要买苹果iphone X手机
Iphone X
客户想要买苹果iphone 8手机
Iphone 8
客户想要买三星s9手机
Galaxy S9
客户想要买三星note 8手机
Galaxy Note 8

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至此，实例演示完毕，我们总结一下抽象工厂模式的优缺点

优点：

1.更符合“开放-关闭”原则

2.符合单一职责原则

每个具体工厂类只负责创建对应的产品

3.降低耦合

抽象工厂模式将具体产品的创建延迟到具体工厂的子类中，这样将对象的创建封装起来，可以减少客户端与具体产品类之间的依赖，从而使系统耦合度低，这样更有利于后期的维护和扩展；

4.保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象

5.相对于简单工厂，工厂方法模式，抽象工厂模式更加的抽象

缺点：

产品族扩展非常困难，这是因为抽象工厂接口中已经确定了可以被创建的产品集合，如果需要添加新产品，此时就必须去修改抽象工厂的接口，这样就涉及到抽象工厂类的以及所有子类的改变，这样也就违背了“开发——封闭”原则。

对于新的产品族符合开-闭原则

对于新的产品种类不符合“开-闭”原则，这一特性称为“开-闭”原则的倾斜性

应用场景：

了解其优缺点后，总结一下抽象工厂模式的应用场景：

• 一个系统不要求依赖产品类实例如何被创建、组合和表达的表达，这点也是所有工厂模式应用的前提
• 这个系统有多个系列产品，而系统中只消费其中某一系列产品
• 系统要求提供一个产品类的库，所有产品以同样的接口出现，客户端不需要依赖具体实现

举个例子：

比如游戏的装备和皮肤系统，就可以用抽象工厂方法模式，每次只能有一套皮肤和一件装备在指定位置上

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