设计模式之抽象工厂

一、抽象工厂概念

抽象工厂模式是一种创建型设计模式，它提供了一种创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。

抽象工厂模式的核心思想是将对象的创建与使用分离开来，从而实现系统的松耦合。在抽象工厂模式中，客户端不需要知道具体产品的类名，只需要知道产品的抽象类或接口即可。

抽象工厂模式包含以下角色：

1. 抽象工厂：定义了一组创建产品的方法，每个方法对应一个具体的产品族。

2. 具体工厂：实现抽象工厂接口，负责创建一组具体的产品。

3. 抽象产品：定义了产品的公共接口。

4. 具体产品：实现抽象产品接口，是具体工厂创建的产品。

抽象工厂模式的适用场景：

       1. 系统需要一组相关的产品，而这些产品之间存在一定的关联或依赖关系。

       2. 系统需要在不同的平台或不同的环境下使用不同的产品。

       3. 系统需要提供一个产品类库，而且这些产品的实现都必须相互兼容。

抽象工厂模式是一种创建型设计模式，它提供了一种创建一系列相关或相互依赖对象的接口，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，它不仅可以创建单个对象，还可以创建一系列相关的对象。

类图及代码如下：

/*  
    如果想要生产一条新的生产线，需要修改抽象工厂ModernFurnitureFactor及它的子类和具体工厂，
    还需要修改抽象产品Chair和Table，以及具体产品ModernChair和ModernTable,这违背了开闭原则
*/
 
//
#include <iostream>
using namespace std;
 
class Chair
{
public:
    virtual~Chair() {}
    virtual void sitOn() const = 0;
 
};
class ModernChair: public Chair
{
public:
    virtual ~ModernChair() {}
    virtual void sitOn() const override
    {
        cout << "可以被坐下的ModernChair" << endl;
    }
 
};
class ChineseChair: public Chair
{
public:
    virtual~ChineseChair() {}
    virtual void sitOn() const override
    {
        cout << "可以被坐下的ChineseChair" << endl;
    }
};
 
class Table
{
public:
    virtual~Table() {}
    virtual void putOn() const = 0;
};
class ModernTable : public Table
{
public:
    virtual ~ModernTable() {}
    virtual void putOn() const override
    {
        cout << "ModernTable" << endl;
    }
};
class ChineseTable : public Table
{
public:
    virtual~ChineseTable() {}
    virtual void putOn() const override
    {
        cout << "ChineseTable" << endl;
    }
};
 
class FurnitureFactory//抽象工厂
{
public:
    virtual Chair* createChair() const = 0;
    virtual Table* createTable() const = 0;
    virtual ~FurnitureFactory() {}
};
class ModernStyleFactory : public FurnitureFactory
{
public:
    virtual Chair* createChair() const override
    {
        return new ModernChair();
    }
    virtual Table* createTable() const override
    {
        return new ModernTable();
    }
};
class ChineseStyleFactory : public FurnitureFactory
{
public:
    virtual Chair* createChair() const override
    {
        return new ChineseChair();
    }
    virtual Table* createTable() const override
    {
        return new ChineseTable();
    }
};
 
 
class Client
{
private:
    FurnitureFactory* m_factory;
public:
    Client(FurnitureFactory* factory)
    {
        setFactory(factory);
    }
 
    void buyFurniture()
    {
        Chair* chair = m_factory->createChair();
        Table* table = m_factory->createTable();
 
        chair->sitOn();
        table->putOn();
 
        delete chair;
        delete table;
    }
 
    void setFactory(FurnitureFactory* factory)
    {
        m_factory = factory;
    }
};
 
int main()
{
    ModernStyleFactory modernFactory;
    Client client(&modernFactory);
    client.buyFurniture();
 
    ChineseStyleFactory chineseFactory;
    client.setFactory(&chineseFactory);
    client.buyFurniture();
    return 0;
}

二、抽象工厂的优缺点

抽象工厂模式的优点：

       1. 可以在不修改客户端代码的情况下，更换产品系列。

       2. 可以保证客户端使用的产品是同一系列的，避免了产品之间的不兼容问题。

       3. 可以将产品的创建与使用分离开来，从而实现系统的松耦合。

抽象工厂模式的缺点：

       1. 增加新的产品族比较困难，需要修改抽象工厂和所有的具体工厂。

       2. 增加新的产品等级结构比较困难，需要修改抽象工厂和所有的具体工厂。