抽象工厂模式

一.定义

抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)是一种比较常用的模式，其定义如下:
Provide an interface for creating families of related or dependent objects without specifyingtheir concrete classes.(为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无需指定它们的具体类。)
抽象工厂模式的通用类图如图所示:

抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本，在有多个业务品种、业务分类时，通过抽象工厂模式产生需要的对象是一种非常好的解决方式。我们来看看抽象工厂的通用源代码，首先有两个互相影响的产品线（也叫做产品族)，例如制造汽车的左侧门和右侧门，这两个应该是数量相等的——-两个对象之间的约束，每个型号的车门都是不一样的，这是产品等级结构约束的，我们先看看两个产品族的类图，如图所示:

具体源码
注意类图上的圈圈、框框相对应，两个抽象的产品类可以有关系，例如共同继承或实现一个抽象类或接口，其源代码如代码清单如下所示。
抽象产品类

产品实现类

抽象工厂类

产品等级实现类


具体场景类

在场景类中，没有任何一个方法与实现类有关系，对于一个产品来说，我们只要知道它的工广方法就可以直接产生一个产品对象，无需关心它的实现类。

二. 例子

我们前一篇文章讲了女娲造人的故事。人是造出来了，世界也热闹了，可是低头一看，都是清一色的类型，缺少关爱、仇恨、喜怒哀乐等情绪，人类的生命太平淡了，女娲一想，猛然一拍脑袋，忘记给人类定义性别了，那怎么办?抹掉重来，于是人类经过一次大洗礼，所有的人种都消灭掉了，世界又是空无一物，寂静而又寂寞。
问题是我们怎么建立人的喜怒哀乐,就是怎么加入新需求,把目前已经有的生产设备八卦炉拆开，于是女娲就使用了“八卦复制术”，把
原先的八卦炉一个变两个，并且略加修改，就成了女性八卦炉（只生产女性人种）和男性八卦炉（只生产男性人种)，于是乎女娲就开始准备生产了，其类图如图下图所示:

人种接口

三个人种抽象类
黑色人种

白色人种

黄色人种

每个抽象类都有两个实现类，分别实现公共的最细节、最具体的事物:肤色和语言。具体的实现类实现肤色、性别定义，以黄色女性人种为例，代码如下:

其他的黑色人种、白色人种的男性和女性的代码与此类似，不再重复编写。到此为止，我们已经把真实世界的人种都定义出来了，剩下的工作就是怎么制造人类。接口HumanFactory如代码清单如下:

在接口中，我们看到八卦炉是可以生产出不同肤色人种的（当然了，女娲的失误嘛)，那它有多少个八卦炉呢?两个，分别生产女性和男性，女性和男性八卦炉分别如代码清单如下:
生产女性八卦炉

生产男性八卦炉

业务类代码

各种肤色的男性、女性都制造出来了，两性之间产生了相互吸引力，于是情感产生，这个世界就多了一种小说的题材“爱情”。回头来想想我们的设计，不知道大家有没有去过工厂，每个工厂分很多车间，每个车间又分多条生产线，分别生产不同的产品，我们可以把八卦炉比俞为车间，把八卦炉生产的工艺（生产白人、黑人还是黄人）称为生产线，如此来看就是一个女性生产车间，专门生产各种肤色的女性，一个是男性生产车间，专门生产各种肤色男性，生完毕就可以在系统外组装，什么是组装﹖嘿嘿，自己思考!在这样的设计下，各个车间和各条生产线的职责非常明确，在车间内各个生产出来的产品可以有耦合关系，你要知道世界上黑、黄、白人种的比例是:1∶4∶6，那这就需要女娲娘娘在烧制的时候就要做好比例分配，在一个车间内协调好。这就是抽象工厂模式。

三.结论

优点

• 封装性，每个产品的实现类不是高层模块要关心的，它要关心的是什么?是接口，是抽象，它不关心对象是如何创建出来，这由谁负责呢?工厂类，只要知道工厂类是谁，我就能创建出一个需要的对象，省时省力，优秀设计就应该如此。
• 产品族内的约束为非公开状态。例如生产男女比例的问题上，猜想女娲娘娘肯定有自己的打算，不能让女盛男衰，否则女性的优点不就体现不出来了吗?那在抽象工厂模式，就应该有这样的一个约束:每生产1个女性，就同时生产出1.2个男性，这样的生产过程对调用工厂类的高层模块来说是透明的，它不需要知道这个约束，我就是要一个黄色女性产品就可以了，具体的产品族内的约束是在工厂内实现的。

缺点

抽象工厂模式的最大缺点就是产品族扩展非常困难，为什么这么说呢?我们以通用代码为例，如果要增加一个产品C，也就是说产品家族由原来的2个增加到3个，看看我们的程序有多大改动吧!抽象类AbstractCreator要增加一个方法createProductC()，然后两个实现类都要修改，想想看，这严重违反了开闭原则，而且我们一直说明抽象类和接口是一个契约。改变契约，所有与契约有关系的代码都要修改，那么这段代码叫什么?叫“有毒代码”，——只要与这段代码有关系，就可能产生侵害的危险!