抽象工厂模式（通俗易懂）

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

理解产品族和产品等级

产品族：一个品牌下面的所有产品；例如华为下面的手机，路由器，电脑 称为华为的产品族；

产品等级：多个品牌下面的同种产品；例如华为和小米下面的手 称为一个产品等级；

类图分析：

以下图为例，有手机和路由器两种产品，有华为和小米两种品牌，两种品牌都可以生产手机和路由器；

1. 有手机和路由器两种产品，定义两个接口；
2. 小米和华为都可以生产这两种产品，所以有4个实现类；
3. 现在需要创建华为和小米的工厂类，先将工厂类进行抽象，里面有创建两个产品的方法，返回的是产品的接口类；
4. 创建华为和小米的工厂实现类，继承工厂类接口，实现创建各自产品的方法；
5. 客户端调用时，直接用工厂接口类创建需要的工厂，拿到对应的产品；

代码实现

1. 手机产品接口和路由器产品接口

//手机产品接口
public interface IPhoneProduct {
    //开机
    void start();
    //关机
    void shutdown();
    //打电话
    void callup();
    //发邮件
    void sendSMS();
}

//路由器产品接口
public interface IRouterProduct {
    //开机
    void start();
    //关机
    void shutdown();
    //打开wifi
    void openwifi();
    //设置
    void setting();
}

2. 华为和小米的产品的4个实现类

//华为手机实现类
public class HuaweiPhone implements IPhoneProduct {

    @Override
    public void start() {
	System.out.println("开启华为手机");
    }

    @Override
    public void shutdown() {
	System.out.println("关闭华为手机");
    }

    @Override
    public void callup() {
	System.out.println("华为手机打电话");
    }

    @Override
    public void sendSMS() {
	System.out.println("华为手机发邮件");
    }
}

//华为路由器实现类
public class HuaweiRouter implements IRouterProduct {

    @Override
    public void start() {
        System.out.println("开启华为路由器");
    }

    @Override
    public void shutdown() {
	System.out.println("关闭华为路由器");
    }

    @Override
        public void openwifi() {
	System.out.println("打开华为wifi");
    }

    @Override
    public void setting() {
	System.out.println("设置华为路由器");
    }
}

//小米手机实现类
public class XiaomiPhone implements IPhoneProduct {

    @Override
    public void start() {
	System.out.println("开启小米手机");
    }

    @Override
    public void shutdown() {
	System.out.println("关闭小米手机");
    }

    @Override
    public void callup() {
	System.out.println("小米手机打电话");
    }

    @Override
    public void sendSMS() {
	System.out.println("小米手机发邮件");
    }
}

//小米路由器实现类
public class XiaomiRouter implements IRouterProduct {

    @Override
    public void start() {
	System.out.println("开启小米路由器");
    }

    @Override
    public void shutdown() {
	System.out.println("关闭小米路由器");
    }

    @Override
    public void openwifi() {
	System.out.println("打开小米wifi");
    }

    @Override
    public void setting() {
	System.out.println("设置小米路由器");
    }
}

3. 工厂接口类；

//产品工厂接口
public interface IProductFactory {

    //生产手机
    IPhoneProduct phoneProduct();

    //生成路由器
    IRouterProduct routerProduct();
}

4. 华为和小米工厂实现类，继承工厂接口

//华为工厂实现类
public class HuaweiFactory implements IProductFactory {

    @Override
    public IPhoneProduct phoneProduct() {
	return new HuaweiPhone();
    }

    @Override
    public IRouterProduct routerProduct() {
	return new HuaweiRouter();
    }
}

//小米工厂实现类
public class XiaomiFactory implements IProductFactory {

    @Override
    public IPhoneProduct phoneProduct() {
    	return new XiaomiPhone();
    }

    @Override
    public IRouterProduct routerProduct() {
	return new XiaomiRouter();
    }
}

5. 客户端，通过 IProductFactory 创建各自的工厂，通过工厂拿到对应的产品

public class Client {
    
    public static void main(String[] args) {
        
	System.out.println("============小米产品============");
	//创建小米工厂
	IProductFactory xiaomiFactory = new XiaomiFactory();

	//生产小米手机
	IPhoneProduct xiaomiPhone = xiaomiFactory.phoneProduct();
	xiaomiPhone.start();
	xiaomiPhone.sendSMS();

	//生产小米路由器
	IRouterProduct xiaomiRouter = xiaomiFactory.routerProduct();
	xiaomiRouter.openwifi();
	xiaomiRouter.setting();

	System.out.println("============华为产品============");
	//创建华为工厂
	IProductFactory huaweiFactory = new HuaweiFactory();

	//生产华为手机
	IPhoneProduct huaweiPhone = huaweiFactory.phoneProduct();
	huaweiPhone.start();
	huaweiPhone.sendSMS();

	//生产华为路由器
	IRouterProduct huaweiRouter = huaweiFactory.routerProduct();
	huaweiRouter.openwifi();
	huaweiRouter.setting();
    }
}

抽象工厂模式的实现就是这样，还记得前面讲的产品族和产品等级的概念吗，如果新增一个产品族或产品等级会怎样？

拓展一个产品族

我们会发现，拓展一个产品族是非常困难的，例如产品族中新增一个笔记本电脑，也就是说华为和小米现在可以生产电脑了，如下图所示（黄色字体为新增一个产品族需要做的事），对顶层的工厂接口类也要修改，这是非常麻烦的；

拓展一个产品等级

如果扩展一个产品等级，例如新增一个手机，也就是说新增一个品牌来生产手机，如下图所示（黄色字体为新增一个产品等级需要做的事），新增一个产品等级不用修改原来的代码，符合OCP原则，这是非常舒服的；

所以抽象工厂模式的优缺点

优点：一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象（将一个系列的产品统一一起创建）；

缺点：

• 产品族扩展非常困难，要增加一个系列的某一产品，既要修改工厂抽象类里加代码，又修改具体的实现类里面加代码；
• 增加了系统的抽象性和理解难度；

适用场景

• 一系列相关产品对象（属于同一产品族）一起创建时需要大量的重复代码；
• 提供一个产品类的库，所有的产品以同样的接口出现，从而使得客户端不依赖于具体的实现；

抽象工厂模式符合依赖抽象原则

• 创建对象实例时，不要直接 new一个对象， 而是把创建对象的动作放在一个工厂的方法中；
• 不要让类继承具体类，而是继承抽象类或者是实现接口；
• 不要覆盖基类中已经实现的方法；