一文了解抽象工厂模式

北落浮鱼
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1.什么是抽象工厂模式

抽象工厂模式提供了一个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。的确是抽象工厂，光看概念就很抽象。了解抽象工厂模式前，先了解下抽象工厂引入的2个概念：产品族和产品等级结构

产品族，是指不同产品登记结构中，功能相关的产品组成的家族。

产品等级结构，即产品的继承结构，继承或实现同一抽象产品的具体产品属于同一产品等级结构。

简单来讲，就是下面这张图：小米家的相关的智能家居产品组成了一个产品族(智能音箱+智能台灯+其他)，华为的组成另外一个产品族，而两家都拥有各自的台灯，就是产品等级结构。

2. 实现抽象工厂模式

既然抽象工厂模式设计产品族和产品等级结构的概念，那就需要定义特定的对象，实现这2个概念：

  • AbstractFactory:抽象工厂，负责定义产品族。
  • ConcreteFactory：具体工厂，负责生产实际的产品族对象。
  • AbstractProduct：抽象产品，负责定义产品等级结构。
  • ConcreteProduct:：具体产品，负责生产具体的产品等级结构对象。

一、首先需要定义产品等级结构以及其具体对象

/*===首先定义2个产品等级结构：台灯和蓝牙音箱===*/
public interface Lamp {
    void open(); 
}
public interface BluetoothSpeaker {
    public void receive();
}
/*===然后定义具体对象===*/
public class HuaWeiBluetoothSpeaker implements BluetoothSpeaker {
    @Override
    public void receive() {
        System.out.println("华为音箱接受到命令...");
    }
}
public class HuaWeiLamp implements Lamp {
    @Override
    public void open() {
        System.out.println("打开华为台灯.");
    } 
}
public class MiBluetoothSpeaker implements BluetoothSpeaker {
    @Override
    public void receive() {
        System.out.println("小米音箱接受到命令...");
    }
}
public class MiLamp implements Lamp {
    @Override
    public void open() {
        System.out.println("打开小米台灯");
    }
}

二、有了产品等级结构，还需要产品族

/*===首先一个超级工厂，负责定义产品族===*/
public interface SmartHomeFactory {
    public BluetoothSpeaker productBoothSpeaker();
    public Lamp productLamp();
}
/*===然后定义具体工厂对象===*/
public class MiFactory implements SmartHomeFactory {
    @Override
    public BluetoothSpeaker productBoothSpeaker() {
        return new MiBluetoothSpeaker();
    }

    @Override
    public Lamp productLamp() {
        return new MiLamp();
    }
}

public class HuaWeiFactory implements SmartHomeFactory {
    @Override
    public BluetoothSpeaker productBoothSpeaker() {
        return new HuaWeiBluetoothSpeaker();
    }

    @Override
    public Lamp productLamp() {
        return new HuaWeiLamp();
    }
}

三、这样产品族和产品等级结构就完整了，业务流程直接调用对应的产品族功能

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
     //华为智能家居产品族
        SmartHomeFactory hwshf = new HuaWeiFactory();
        BluetoothSpeaker bs= hwshf.productBoothSpeaker();
        bs.receive();
        Lamp lamp = hwshf.productLamp();
        lamp.open();
        
  //小米智能家居产品族
        SmartHomeFactory mishf = new MiFactory();
        BluetoothSpeaker mibs = mishf.productBoothSpeaker();
        mibs.receive();
        Lamp milamp = mishf.productLamp();
        milamp.open();
    }
}

从实现抽象工厂模式的过程看，抽象工厂模式的实现过程就3步：

1. 先定义产品等级结构和具体产品对象  
2. 定义超级工厂，通过工厂定义需要生产的产品族，然后通过具体的工厂，来生产具体的产品族对象。
3. 对外通过工厂来生产具体产品对象，外界无需知道具体的产生过程。

3. 抽象工厂模式实际场景

在实际业务中，如果系统有多个产品，并且每次只使用其中一个产品族，而且在业务过程中不依赖与产品实例如何被创建、组合和表达的细节，这个时候就可以考虑使用抽象工厂模式。比如你使用小米智能家居时，配套使用的使用小米智能音箱、小米智能台灯或小米家的其他产品。

4. 抽象工厂模式的优缺点

抽象工厂的优点

  1. 隔离了对象创建的细节，客户端无需知道对象创建过程
  2. 产品族的多个对象被约束在一起，客户端始终使用同一个产品族的产品。
  3. 增加产品族时，扩展方便，只需要增加实现产品等级具体对象，再增加实际生产工厂，无需改动原来的逻辑，符合开闭原则。

抽象工厂的缺点

  1. 扩展产品等级结构不方便，需要改动到原来的定义逻辑，不符合开闭原则。

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