11.抽象工厂模式

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前言

前面我们已经介绍了简单工厂和工厂方法模式，我们先简单回顾一下

简单工厂模式

1. 只有一个工厂类，负责创建所有产品。
2. 所有产品的创建逻辑都在同一个工厂类中。
3. 不符合开闭原则，当需要添加新产品时，需要修改工厂类。

工厂方法模式

1. 引入抽象工厂接口，每个具体工厂负责创建一类产品。
2. 每个产品有对应的工厂，符合开闭原则。
3. 但如果有多个产品族，需要引入多个工厂接口。

抽象工厂模式

介绍

抽象工厂模式，它提供一个接口，用于创建一系列相关或相互依赖的对象，而无需指定它们的具体类。抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版，它引入了多个工厂接口，每个工厂接口负责创建一类产品。

组成部分

1. 抽象工厂（Abstract Factory）： 定义创建一系列产品对象的接口，每个方法对应一个产品。
2. 具体工厂（Concrete Factory）： 实现抽象工厂接口，负责创建一系列具体的产品。
3. 抽象产品（Abstract Product）： 定义一类产品对象的接口。
4. 具体产品（Concrete Product）： 实现抽象产品接口，具体产品由具体工厂创建。

结构图

场景

假设我们要创建一个跨平台的UI控件库，包括按钮和文本框，有两种不同的风格：Windows风格和Mac风格。

代码

// 抽象产品：按钮
interface Button {
    void render();
}

// 抽象产品：文本框
interface TextBox {
    void display();
}

// 具体产品1：Windows风格按钮
class WindowsButton implements Button {
    @Override
    public void render() {
        System.out.println("Render Windows Button");
    }
}

// 具体产品2：Mac风格按钮
class MacButton implements Button {
    @Override
    public void render() {
        System.out.println("Render Mac Button");
    }
}

// 具体产品3：Windows风格文本框
class WindowsTextBox implements TextBox {
    @Override
    public void display() {
        System.out.println("Display Windows TextBox");
    }
}

// 具体产品4：Mac风格文本框
class MacTextBox implements TextBox {
    @Override
    public void display() {
        System.out.println("Display Mac TextBox");
    }
}

// 抽象工厂：UI控件工厂
interface UIControlFactory {
    Button createButton();
    TextBox createTextBox();
}

// 具体工厂1：Windows风格工厂
class WindowsUIControlFactory implements UIControlFactory {
    @Override
    public Button createButton() {
        return new WindowsButton();
    }

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

// 具体工厂2：Mac风格工厂
class MacUIControlFactory implements UIControlFactory {
    @Override
    public Button createButton() {
        return new MacButton();
    }

    @Override
    public TextBox createTextBox() {
        return new MacTextBox();
    }
}

// 客户端
public class AbstractFactoryPatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建Windows风格UI控件
        UIControlFactory windowsFactory = new WindowsUIControlFactory();
        Button windowsButton = windowsFactory.createButton();
        TextBox windowsTextBox = windowsFactory.createTextBox();

        windowsButton.render();
        windowsTextBox.display();

        // 创建Mac风格UI控件
        UIControlFactory macFactory = new MacUIControlFactory();
        Button macButton = macFactory.createButton();
        TextBox macTextBox = macFactory.createTextBox();

        macButton.render();
        macTextBox.display();
    }
}

在这个例子中，UIControlFactory 是抽象工厂接口，定义了创建按钮和文本框的方法。WindowsUIControlFactory 和 MacUIControlFactory 是具体工厂，分别实现了Windows和Mac风格的UI控件。每个具体工厂对应一个产品族，即按钮和文本框的组合。客户端可以选择使用不同的工厂来创建不同风格的UI控件。这样，当需要增加新的UI控件时，只需要添加新的产品和工厂，而不需要修改现有的代码，符合开闭原则。

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总结

我们再来总结一下工厂方法模式和抽象工厂模式的区别：

1. 工厂方法模式是针对产品来定义工厂的，一类产品都需要一个工厂，如果一类产品有多个版本，那每个版本也需要各自对应一个工厂，会导致工厂的数量增加，这就是工厂方法模式的缺点。
2. 而抽象工厂模式的出发点就是针对一个版本来定义一个工厂，比如有十个产品组成一个版本，那么只需要一个工厂来对应这个版本的十个产品即可，如果换成工厂方法模式，那么就需要10个工厂了。