抽象工厂模式:

1.简介

    抽象工厂模式是所有形态的工厂模式中最为抽象和最具一般性的一种形态。抽象工厂模式是指当有多个抽象角色时,使用的一种工厂模式。抽象工厂模式可以向客户端提供一个接口,使客户端在不必指定产品的具体的情况下,创建多个产品族中的产品对象。根据里氏替换原则,任何接受父类型的地方,都应当能够接受子类型。因此,实际上系统所需要的,仅仅是类型与这些抽象产品角色相同的一些实例,而不是这些抽象产品的实例。换言之,也就是这些抽象产品的具体子类的实例。工厂类负责创建抽象产品的具体子类的实例。

    当每个抽象产品都有多于一个的具体子类的时候,工厂角色怎么知道实例化哪一个子类呢?比如每个抽象产品 角色都有两个具体产品。抽象工厂模式提供两个具体工厂角色,分别对应于这两个具体产品角色,每一个具体工厂角色只负责某一个产品角色的实例化。每一个具体工厂类只负责创建抽象产品的某一个具体子类的实例。

2.相信上面一段话你可能不是太明白,接下来我们用一个例子来进一步了解抽象工厂模式。首先你要了解抽象工厂模式之前最好了解一下简单工厂模式和工厂方法模式。

相信你已经看过那两篇文章了,接下来我们看这个例子:

创建步骤 

  • 背景:小成有两间塑料加工厂(A厂仅生产容器类产品;B厂仅生产模具类产品);随着客户需求的变化,A厂所在地的客户需要也模具类产品,B厂所在地的客户也需要容器类产品;
  • 冲突:没有资源(资金+租位)在当地分别开设多一家注塑分厂
  • 解决方案:在原有的两家塑料厂里增设生产需求的功能,即A厂能生产容器+模具产品;B厂间能生产模具+容器产品。

步骤1: 创建抽象工厂类,定义具体工厂的公共接口

abstract class Factory{
   public abstract Product ManufactureContainer();
    public abstract Product ManufactureMould();
}

步骤2: 创建抽象产品族类 ,定义具体产品的公共接口;

abstract class AbstractProduct{
    public abstract void Show();
}

步骤3: 创建抽象产品类 ,定义具体产品的公共接口;

//容器产品抽象类
abstract class ContainerProduct extends AbstractProduct{
    @Override
    public abstract void Show();
}

//模具产品抽象类
abstract class MouldProduct extends AbstractProduct{
    @Override
    public abstract void Show();
}

步骤4: 创建具体产品类(继承抽象产品类), 定义生产的具体产品;

//容器产品A类
class ContainerProductA extends ContainerProduct{
    @Override
    public void Show() {
        System.out.println("生产出了容器产品A");
    }
}

//容器产品B类
class ContainerProductB extends ContainerProduct{
    @Override
    public void Show() {
        System.out.println("生产出了容器产品B");
    }
}

//模具产品A类
class MouldProductA extends MouldProduct{

    @Override
    public void Show() {
        System.out.println("生产出了模具产品A");
    }
}

//模具产品B类
class MouldProductB extends MouldProduct{

    @Override
    public void Show() {
        System.out.println("生产出了模具产品B");
    }
}

步骤5:创建具体工厂类(继承抽象工厂类),定义创建对应具体产品实例的方法;

//A厂 - 生产模具+容器产品
class FactoryA extends Factory{

    @Override
    public Product ManufactureContainer() {
        return new ContainerProductA();
    }

    @Override
    public Product ManufactureMould() {
        return new MouldProductA();
    }
}

//B厂 - 生产模具+容器产品
class FactoryB extends Factory{

    @Override
    public Product ManufactureContainer() {
        return new ContainerProductB();
    }

    @Override
    public Product ManufactureMould() {
        return new MouldProductB();
    }
}

步骤6:客户端通过实例化具体的工厂类,并调用其创建不同目标产品的方法创建不同具体产品类的实例

//生产工作流程
public class AbstractFactoryPattern {
    public static void main(String[] args){
        FactoryA mFactoryA = new FactoryA();
        FactoryB mFactoryB = new FactoryB();
        //A厂当地客户需要容器产品A
        mFactoryA.ManufactureContainer().Show();
        //A厂当地客户需要模具产品A
        mFactoryA.ManufactureMould().Show();

        //B厂当地客户需要容器产品B
        mFactoryB.ManufactureContainer().Show();
        //B厂当地客户需要模具产品B
        mFactoryB.ManufactureMould().Show();

    }
}

结果:

生产出了容器产品A
生产出了容器产品B
生产出了模具产品A
生产出了模具产品B

UML类图

spring InitializingBean 抽象工厂 什么是抽象工厂模式_设计模式

优点

  • 降低耦合
    抽象工厂模式将具体产品的创建延迟到具体工厂的子类中,这样将对象的创建封装起来,可以减少客户端与具体产品类之间的依赖,从而使系统耦合度低,这样更有利于后期的维护和扩展;
  • 更符合开-闭原则
    新增一种产品类时,只需要增加相应的具体产品类和相应的工厂子类即可

简单工厂模式需要修改工厂类的判断逻辑

  • 符合单一职责原则
    每个具体工厂类只负责创建对应的产品

简单工厂中的工厂类存在复杂的switch逻辑判断

  • 不使用静态工厂方法,可以形成基于继承的等级结构。

简单工厂模式的工厂类使用静态工厂方法

缺点

抽象工厂模式很难支持新种类产品的变化。
这是因为抽象工厂接口中已经确定了可以被创建的产品集合,如果需要添加新产品,此时就必须去修改抽象工厂的接口,这样就涉及到抽象工厂类的以及所有子类的改变,这样也就违背了“开发——封闭”原则。

对于新的产品族符合开-闭原则;对于新的产品种类不符合开-闭原则,这一特性称为开-闭原则的倾斜性。

 应用场景

在了解了优缺点后,我总结了工厂方法模式的应用场景:

  • 一个系统不要求依赖产品类实例如何被创建、组合和表达的表达,这点也是所有工厂模式应用的前提。
  • 这个系统有多个系列产品,而系统中只消费其中某一系列产品
  • 系统要求提供一个产品类的库,所有产品以同样的接口出现,客户端不需要依赖具体实现。