设计模式 -- 抽象工厂模式 AbstractFactory

抽象工厂模式：算是三大工厂模式中最难理解的一个了，上次校招笔试考过，但是稀里糊涂写成了简单工厂了T_T

首先看一个问题场景：

问题场景：系统里有三个组件a、b、c同时使用，但是a的同类a1、a2和a有相通的地方但是互斥，b和c也一样。一个例子就是windows和linux都有图形窗口Text和Button对象，分别是winText、winButton和linuxText、linuxButton，而winText和winButton必须在系统windows下使用，但是winButton和linuxButton又有共同点，按下后会出发事件等等。

解决方案：抽象工厂模式

       如何选用winButton或者winText，由具体工厂类winFactory负责，有选择合适的产品对象的逻辑，与应用系统的商业逻辑相关

       抽象工厂类负责定义接口，是整个抽象工厂的核心，IFactory

       winButton和linuxButton是一种产品族，有共同的特点，特点由抽象产品类接口定义Button，具体的实现由具体的产品类负责

在抽象工厂模式中，有一个产品族的概念：所谓的产品族，是指位于不同产品等级结构中功能相关联的产品组成的家族。抽象工厂模式所提供的一系列产品就组成一个产品族；而工厂方法提供的一系列产品称为一个等级结构。例如这里的Button和Text就是两个不同的产品族。

抽象工厂模式的使用场景定义非常简单：一个对象族（或是一组没有任何关系的对象）都有相同的约束，则可以使用抽象工厂模式

看结构图：

来一段例子程序：

#include <iostream>
#include <memory>

using namespace std;

//抽象工厂模式 -- 创建不同风格的对话框：windows or Mac

//抽象产品：IButton
class IButton {
public:
    virtual void draw() = 0;
};

//具体产品：WindowsButton
class WindowsButton : public IButton {
public:
    void draw() { cout << "draw Windows Button" << endl; }
};

//具体产品：MacButton
class MacButton : public IButton {
public:
    void draw() { cout << "draw Mac Button" << endl; }
};

//抽象产品：ITextBox
class ITextBox {
public:
    virtual void draw() = 0;
};

//具体产品：WindowsButton
class WindowsTextBox : public ITextBox {
public:
    void draw() { cout << "draw Windows TextBox" << endl; }
};

//具体产品：MacButton
class MacTextBox : public ITextBox {
public:
    void draw() { cout << "draw Mac TextBox" << endl; }
};


//抽象工厂：IFactory
class IFactory {
public:
    virtual shared_ptr<IButton> createButton() = 0;
    virtual shared_ptr<ITextBox> createTextBox() = 0;
};

//具体的工厂：WindowsFactory
class WindowsFactory : public IFactory {
public:
    shared_ptr<IButton> createButton() { return shared_ptr<IButton>(new WindowsButton()); }
    shared_ptr<ITextBox> createTextBox() { return shared_ptr<ITextBox>(new WindowsTextBox()); }
};

//具体的工厂：MacFactory
class MacFactory : public IFactory {
public:
    shared_ptr<IButton> createButton() { return shared_ptr<IButton>(new MacButton()); }
    shared_ptr<ITextBox> createTextBox() { return shared_ptr<ITextBox>(new MacTextBox());}
};

int main()
{
    shared_ptr<IFactory> pIFactory(new MacFactory());

    shared_ptr<IButton> pButton(pIFactory->createButton());
    shared_ptr<ITextBox> pTextBox(pIFactory->createTextBox());

    pButton->draw();  //draw Mac Button
    pTextBox->draw();  //draw Mac TextBox
    return 0;
}

注意：以上代码引用了C++11的shared_ptr，所以编译时候注意编译器有无启用C++最新标准。

另外，大话设计模式中的一个例子非常好

系统基于不同的数据库产品，访问数据，结构图如下：

最后和工厂方法比较下：

抽象工厂模式：
多个抽象产品类，每个抽象产品类可以派生出多个具体产品类。   
一个抽象工厂类，可以派生出多个具体工厂类。   
每个具体工厂类可以创建多个具体产品类的实例。   
    
和工厂方法区别：
工厂方法模式只有一个抽象产品类，而抽象工厂模式有多个。   
工厂方法模式的具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例，而抽象工厂模式可以创建多个。