九：抽象工厂模式：生产线的魅力

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程序员内功修炼 2023-04-30 12:07:31 博主文章分类：设计模式 ©著作权

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a. 抽象工厂模式揭秘

想象一下，你走进了一家工厂，看到了各种各样的机器齐头并进，生产着不同的产品。这就是抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）所揭示的魅力。作为一种创建型设计模式，抽象工厂模式提供了一个统一的接口，用于创建一系列相关或依赖的对象，而不需要关心具体的类。

b. 亲身体验：抽象工厂模式实现

让我们以快餐店的例子来看看抽象工厂模式是如何实现的。假设我们需要生产汉堡和饮料，不同品牌的快餐店生产不同口味的产品。首先，我们定义一个抽象工厂接口，用于生产汉堡和饮料：

public interface FastFoodFactory {
    Hamburger createHamburger();
    Beverage createBeverage();
}

接下来，我们实现两个具体的工厂：麦当劳工厂和肯德基工厂，分别生产各自的汉堡和饮料：

public class McDonaldsFactory implements FastFoodFactory {
    @Override
    public Hamburger createHamburger() {
        return new McDonaldsHamburger();
    }

    @Override
    public Beverage createBeverage() {
        return new McDonaldsCoke();
    }
}

public class KFCFactory implements FastFoodFactory {
    @Override
    public Hamburger createHamburger() {
        return new KFCHamburger();
    }

    @Override
    public Beverage createBeverage() {
        return new KFCPepsi();
    }
}

现在，我们可以使用抽象工厂模式轻松地创建不同品牌快餐店的汉堡和饮料：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        FastFoodFactory factory = new McDonaldsFactory();
        Hamburger hamburger = factory.createHamburger();
        Beverage beverage = factory.createBeverage();

        // 如果想切换到肯德基，只需要替换工厂实例即可：
        // FastFoodFactory factory = new KFCFactory();
    }
}

c. 双面魅力：抽象工厂模式优缺点

抽象工厂模式具有以下优点：

1、封装性：将具体的产品创建逻辑封装在具体的工厂类中，客户端无需关心具体的实现细节。 2、代码灵活性：如果需要添加新的产品系列，只需添加相应的具体工厂和产品类，无需修改现有代码。

然而，抽象工厂模式也存在一些缺点：

1、难以扩展：如果需要添加一个新的产品（如甜品），我们需要修改抽象工厂接口及其所有实现类，违反了开闭原则。 2. 类数量增多：对于每一个产品系列，都需要创建相应的具体工厂和产品类，可能导致类数量过多。

d. 抽象工厂模式在开源框架中的应用

让我们以Java的JDBC框架为例，了解抽象工厂模式在实际项目中的应用。在JDBC框架中，我们通常使用DriverManager.getConnection()方法获取一个数据库连接。这个方法的背后就隐藏着抽象工厂模式的应用。对于不同的数据库（如MySQL、Oracle等），我们需要使用不同的数据库驱动，而这些驱动都实现了java.sql.Connection接口。因此，Connection接口充当了抽象产品，而具体的数据库驱动则充当了具体产品。以下是JDBC框架中抽象工厂模式的简化示例：

public interface Connection {
    void executeQuery(String query);
}

public class MySQLConnection implements Connection {
    @Override
    public void executeQuery(String query) {
        System.out.println("Executing MySQL query: " + query);
    }
}

public class OracleConnection implements Connection {
    @Override
    public void executeQuery(String query) {
        System.out.println("Executing Oracle query: " + query);
    }
}

public class DriverManager {
    public static Connection getConnection(String url) {
        if (url.startsWith("jdbc:mysql")) {
            return new MySQLConnection();
        } else if (url.startsWith("jdbc:oracle")) {
            return new OracleConnection();
        } else {
            throw new UnsupportedOperationException("Unsupported database: " + url);
        }
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/mydb");
        connection.executeQuery("SELECT * FROM users");
    }
}