《设计模式》抽象工厂模式

定义

为创建一组相关或者相互依赖的对象提供一个接口，而无需指定它们的具体类。

介绍

• 抽象工厂模式属于创建型模式。
• 工厂方法模式每个工厂只能创建一种类型的产品，而抽象工厂模式则能够创建多种类型的产品。
• 例如：硬盘工厂只生产硬盘这种产品，而电脑工厂则组合不同的硬盘、内存、CPU等生产出电脑来。

UML类图

抽象工厂UML类图

角色说明：

• AbstractProduct（抽象产品类）：定义产品的公共接口。
• ConcreteProduct（具体产品类）：定义产品的具体对象，实现抽象产品类中的接口。
• AbstractFactory（抽象工厂类）：定义工厂中用来创建不同产品的方法。
• ConcreteFactory（具体工厂类）：实现抽象工厂中定义的创建产品的方。

实现

1、创建抽象产品类，定义公共接口：

// 抽象产品类 -- CPU
public abstract class CPU {
  public abstract void showCPU();
}
// 抽象产品类 -- 内存
public abstract class Memory {
  public abstract void showMemory();
}
// 抽象产品类 -- 硬盘
public abstract class HD {
  public abstract void showHD();
}

2、创建具体产品类、继承Product类：

// 具体产品类 -- Intet CPU
public class IntelCPU extends CPU {
  @Override
  public void showCPU() {
    System.out.println("Intet CPU");
  }
}

// 具体产品类 -- AMD CPU
public class AmdCPU extends CPU {
  @Override
  public void showCPU() {
    System.out.println("AMD CPU");
  }
}

// 具体产品类 -- 三星 内存
public class SamsungMemory extends Memory {
  @Override
  public void showMemory() {
    System.out.println("三星 内存");
  }
}

// 具体产品类 -- 金士顿 内存
public class KingstonMemory extends Memory {
  @Override
  public void showMemory() {
    System.out.println("金士顿 内存");
  }
}

// 具体产品类 -- 希捷 硬盘
public class SeagateHD extends HD {
  @Override
  public void showHD() {
    System.out.println("希捷 硬盘");
  }
}

// 具体产品类 -- 西部数据 硬盘
public class WdHD extends HD {
  @Override
  public void showHD() {
    System.out.println("西部数据 硬盘");
  }
}

3、创建抽象工厂类，定义工厂中用来创建不同产品的方法：

// 抽象工厂类，电脑工厂类
public abstract class ComputerFactory {
  public abstract CPU createCPU();

  public abstract Memory createMemory();

  public abstract HD createHD();
}

4、创建具体工厂类，继承Factory类：

// 具体工厂类 --联想电脑
public class LenovoComputerFactory extends ComputerFactory {
  @Override
  public CPU createCPU() {
    return new IntelCPU();
  }

  @Override
  public Memory createMemory() {
    return new SamsungMemory();
  }

  @Override
  public HD createHD() {
    return new SeagateHD();
  }
}

// 具体工厂类 --华硕电脑
public class AsusComputerFactory extends ComputerFactory {
  @Override
  public CPU createCPU() {
    return new AmdCPU();
  }

  @Override
  public Memory createMemory() {
    return new KingstonMemory();
  }

  @Override
  public HD createHD() {
    return new WdHD();
  }
}

// 具体工厂类 --惠普电脑
public class HpComputerFactory extends ComputerFactory {
  @Override
  public CPU createCPU() {
    return new IntelCPU();
  }

  @Override
  public Memory createMemory() {
    return new KingstonMemory();
  }

  @Override
  public HD createHD() {
    return new WdHD();
  }
}

5、测试方法

public void test() {
  System.out.println("--------------------生产联想电脑-----------------------");
  ComputerFactory lenovoComputerFactory = new LenovoComputerFactory();
  lenovoComputerFactory.createCPU().showCPU();
  lenovoComputerFactory.createMemory().showMemory();
  lenovoComputerFactory.createHD().showHD();

  System.out.println("--------------------生产华硕电脑-----------------------");
  ComputerFactory asusComputerFactory = new AsusComputerFactory();
  asusComputerFactory.createCPU().showCPU();
  asusComputerFactory.createMemory().showMemory();
  asusComputerFactory.createHD().showHD();

  System.out.println("--------------------生产惠普电脑-----------------------");
  ComputerFactory hpComputerFactory = new HpComputerFactory();
  hpComputerFactory.createCPU().showCPU();
  hpComputerFactory.createMemory().showMemory();
  hpComputerFactory.createHD().showHD();
}

6、输出结果为：

--------------------生产联想电脑-----------------------
Intet CPU
三星 内存
希捷 硬盘
--------------------生产华硕电脑-----------------------
AMD CPU
金士顿 内存
西部数据 硬盘
--------------------生产惠普电脑-----------------------
Intet CPU
金士顿 内存
西部数据 硬盘

应用场景

• 生产多个产品组合的对象时。

优缺点

优点

• 代码解耦，创建实例的工作与使用实例的工作分开，使用者不必关心类对象如何创建。

缺点

• 如果增加新的产品,则修改抽象工厂和所有的具体工厂,违反了开放封闭原则

工厂方法模式 VS 抽象工厂模式

• 在工厂方法模式中具体工厂负责生产具体的产品，每一个具体工厂对应一种具体产品，工厂方法具有唯一性。
• 抽象工厂模式则可以提供多个产品对象，而不是单一的产品对象。