23种设计模式-抽象工厂模式（Android应用场景介绍）

抽象工厂模式是一种创建型设计模式，它提供了一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而无需指定具体类。

在这种模式中，客户端不关心对象是如何创建的，只需要知道每个工厂能够生产什么类型的对象即可。这种模式使得系统更加灵活，因为可以在运行时切换工厂以获得不同的对象组合。

下面我们通过一个简单的示例来了解抽象工厂模式的具体实现方式。假设我们要开发一款模拟游戏，该游戏支持多种操作系统，包括Windows、macOS和Linux。为了在不同的操作系统上实现相同的功能，我们需要使用不同的UI控件，例如按钮、文本框和标签等。因此，我们可以通过抽象工厂模式来创建UI组件的不同家族，如Windows UI家族、macOS UI家族和Linux UI家族。

首先，我们需要定义UI控件的基本接口，例如Button、TextBox和Label：

interface Button {
    void paint();
}

interface TextBox {
    void paint();
}

interface Label {
    void paint();
}

然后，我们定义不同操作系统的UI组件家族：

interface GUIFactory {
    Button createButton();
    TextBox createTextBox();
    Label createLabel();
}

class WindowsFactory implements GUIFactory {
    public Button createButton() {
        return new WindowsButton();
    }

    public TextBox createTextBox() {
        return new WindowsTextBox();
    }

    public Label createLabel() {
        return new WindowsLabel();
    }
}

class macOSFactory implements GUIFactory {
    public Button createButton() {
        return new macOSButton();
    }

    public TextBox createTextBox() {
        return new macOSTextBox();
    }

    public Label createLabel() {
        return new macOSLabel();
    }
}

class LinuxFactory implements GUIFactory {
    public Button createButton() {
        return new LinuxButton();
    }

    public TextBox createTextBox() {
        return new LinuxTextBox();
    }

    public Label createLabel() {
        return new LinuxLabel();
    }
}

接下来，我们定义具体的UI控件类：

class WindowsButton implements Button {
    public void paint() {
        System.out.println("WindowsButton");
    }
}

class WindowsTextBox implements TextBox {
    public void paint() {
        System.out.println("WindowsTextBox");
    }
}

class WindowsLabel implements Label {
    public void paint() {
        System.out.println("WindowsLabel");
    }
}

class macOSButton implements Button {
    public void paint() {
        System.out.println("macOSButton");
    }
}

class macOSTextBox implements TextBox {
    public void paint() {
        System.out.println("macOSTextBox");
    }
}

class macOSLabel implements Label {
    public void paint() {
        System.out.println("macOSLabel");
    }
}

class LinuxButton implements Button {
    public void paint() {
        System.out.println("LinuxButton");
    }
}

class LinuxTextBox implements TextBox {
    public void paint() {
        System.out.println("LinuxTextBox");
    }
}

class LinuxLabel implements Label {
    public void paint() {
        System.out.println("LinuxLabel");
    }
}

最后，我们在客户端代码中，我们可以使用不同的工厂对象来创建不同操作系统下的UI组件家族：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        GUIFactory factory = new WindowsFactory();
        Button button = factory.createButton();
        TextBox textBox = factory.createTextBox();
        Label label = factory.createLabel();

        button.paint();
        textBox.paint();
        label.paint();

        factory = new macOSFactory();
        button = factory.createButton();
        textBox = factory.createTextBox();
        label = factory.createLabel();

        button.paint();
        textBox.paint();
        label.paint();

        factory = new LinuxFactory();
        button = factory.createButton();
        textBox = factory.createTextBox();
        label = factory.createLabel();

        button.paint();
        textBox.paint();
        label.paint();
    }
}

运行客户端代码，将会得到不同操作系统下的UI组件输出结果。

在Android开发中，抽象工厂模式可以用于创建不同风格或主题的UI控件。例如，在实现日间模式和夜间模式时，我们可以定义两个UI组件家族，分别对应不同的主题样式。然后，我们可以根据当前的主题样式来使用不同的工厂对象来创建相应的UI组件。

在第三方开源代码中，抽象工厂模式也经常被使用。例如，Retrofit是一个非常流行的网络库，它允许开发者使用不同的转换器工厂来创建网络请求响应的转换器。转换器工厂可以根据不同的数据类型来创建相应的转换器。这样，开发者可以根据自己的需求来选择不同的转换器工厂，以便在不同的网络请求场景下使用不同的转换器。

在Retrofit中，抽象工厂模式被应用于网络请求响应的转换器。Retrofit允许开发者通过设置不同的转换器工厂来支持不同的数据格式，例如JSON、XML等等。转换器工厂是一个抽象工厂，它定义了一个创建转换器的工厂方法。

以下是Retrofit中的转换器工厂抽象类：

public interface Converter.Factory {
  Converter requestBodyConverter(Type type,
      Annotation[] parameterAnnotations, Annotation[] methodAnnotations, Retrofit retrofit);

  Converter responseBodyConverter(Type type,
      Annotation[] annotations, Retrofit retrofit);
}

在这个抽象类中，我们定义了两个工厂方法，分别用于创建请求体的转换器和响应体的转换器。具体的转换器工厂需要实现这两个工厂方法，以便创建相应的转换器对象。

以下是一个示例的JSON转换器工厂：

public final class GsonConverterFactory extends Converter.Factory {
  private final Gson gson;

  private GsonConverterFactory(Gson gson) {
    if (gson == null) throw new NullPointerException("gson == null");
    this.gson = gson;
  }

  public static GsonConverterFactory create() {
    return create(new Gson());
  }

  public static GsonConverterFactory create(Gson gson) {
    return new GsonConverterFactory(gson);
  }

  @Override
  public Converter requestBodyConverter(Type type,
      Annotation[] parameterAnnotations, Annotation[] methodAnnotations, Retrofit retrofit) {
    TypeAdapter adapter = gson.getAdapter(TypeToken.get(type));
    return new GsonRequestBodyConverter<>(gson, adapter);
  }

  @Override public Converter responseBodyConverter(Type type, Annotation[] annotations,
      Retrofit retrofit) {
    TypeAdapter adapter = gson.getAdapter(TypeToken.get(type));
    return new GsonResponseBodyConverter<>(gson, adapter);
  }
}

在这个转换器工厂中，我们使用Gson库来创建JSON格式的转换器。该转换器工厂实现了Converter.Factory抽象类中的两个工厂方法，并返回了相应的JSON请求体和响应体转换器对象。

在使用Retrofit时，我们可以通过以下方式来使用这个JSON转换器工厂：

Retrofit retrofit = new Retrofit.Builder()
        .baseUrl("https://api.example.com/")
        .addConverterFactory(GsonConverterFactory.create())
        .build();

在这个示例中，我们通过addConverterFactory()方法向Retrofit实例中添加了一个JSON转换器工厂。这样，Retrofit将会使用该工厂来创建JSON格式的请求体和响应体转换器对象，以便在网络请求中进行数据的转换。