设计模式（4）----- 抽象工厂模式

抽象工厂模式(Abstract Factory)

关键词：系列

问题：多个类型中以系列化的方式创建对象.

意图: 提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类

适用性

• 一个系统要独立于它的产品的创建、组合和表示时。(创建与表示分离)。
• 一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时。(多系列中选-一系列)。
• 当你要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时。(同系列中多种产品）
• 当你提供一个产品类库，而只想显示它们的接口而不是实现时。(客户端依赖抽象）

优点：

在工厂方法模式中，工厂方法用来创建客户所需要的产品，同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节，用户只需要关心所需产品对应的工厂，无须关心创建细节，甚至无须知道具体产品类的类名。

基于工厂角色和产品角色的多态性设计是工厂方法模式的关键。它能够使工厂可以自主确定创建何种产品对象，而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部。

工厂方法模式之所以又被称为多态工厂模式，是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。

使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时，无须修改抽象工厂和抽象产品提供的接口，无须修改客户端，也无须修改其他的具体工厂和具体产品，而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了。这样，系统的可扩展性也就变得非常好，完全符合“开闭原则”。

缺点：

在添加新产品时，需要编写新的具体产品类，而且还要提供与之对应的具体工厂类，系统中类的个数将成对增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，有更多的类需要编译和运行，会给系统带来一些额外的开销。

由于考虑到系统的可扩展性，需要引入抽象层，在客户端代码中均使用抽象层进行定义，增加了系统的抽象性和理解难度，且在实现时可能需要用到DOM、反射等技术，增加了系统的实现难度。

解决方案【步骤】

1. 创建抽象工厂类，在其中定义的抽象方法返回（抽象）产品
2. 创建具体工厂类，实现抽象方法返回（具体）产品

问题描述：

在中国工厂只能创建中国的坦克，中国的战斗机。
在美国工厂只能创建美国的坦克，美国的战斗机。

实现类图

本例以中文命名类名，方法名，是为了便于学习理解，实际工作并不建议编程以中文命名。

抽象工厂

public abstract class 抽象工厂
{
     
    public string 国家;

    abstract public 坦克 创建坦克();

    abstract public 战斗机 创建战斗机();
}

中国工厂

public class 中国工厂 : 抽象工厂
{
     
    public override 坦克 创建坦克()
    {
     
        return new 中国坦克();
    }
    public override 战斗机 创建战斗机()
    {
     
        return new 中国战斗机();
    }
}

美国工厂

public class 美国工厂 : 抽象工厂
{
     
    public override 坦克 创建坦克()
    {
     
        return new 美国坦克();
    }
    public override 战斗机 创建战斗机()
    {
     
        return new 美国战斗机();
    }
}

坦克

public abstract class 坦克
{
     
    public abstract void GetCountry();
}

中国坦克

using System;

public class 中国坦克 : 坦克
{
     
    public override void GetCountry()
    {
     
        Console.WriteLine("我是中国坦克");
    }
}

美国坦克

using System;
public class 美国坦克 : 坦克
{
     
    public override void GetCountry()
    {
     
        Console.WriteLine("我是美国坦克");
    }
}

战斗机

public abstract class 战斗机{
      }

中国战斗机

public class 中国战斗机 : 战斗机{
     }

美国战斗机

public class 美国战斗机 : 战斗机{
     }

测试

using System;

class Program
{
     
    static void Main(string[] args)
    {
     
        抽象工厂 factory = new 中国工厂();
        factory.国家 = "中国";
        
        坦克 tank = factory.创建坦克();
        战斗机 fly = factory.创建战斗机();
        
        Console.WriteLine(factory.国家);
        Console.WriteLine(tank);
        Console.WriteLine(fly);
        tank.GetCountry();
        Console.ReadLine();
    }
}

输出示例