设计模式之抽象工厂模式-爱代码爱编程
一.模式定义和结构
动机
当我们需要增加很多新的产品时，使用简单工厂模式必须提供相应的具体工厂类，这就导致我们的代码成倍增加。
当我们需要在一个工厂中需要提供多个产品对象时，工厂方法模式无法实现这一要求。
与工厂方法模式相比，它将一个简单的抽象工厂父类变为具体类型（如海信电视机抽象工厂，海尔电视机抽象工厂）的抽象工厂，而其子类去继承或者实现父类完成相应的生产功能。
定义
提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定它们具体的类。抽象工厂模式又称为Kit模式，它是一种对象创建型模式。
产品等级结构：产品等级结构即产品的继承结构，如一个抽象类是电视机，其子类有海尔电视机、海信电视机、TCL电视机，则抽象电视机与具体品牌的电视机之间构成了一个产品等级结构，抽象电视机是父类，而具体品牌的电视机是其子类。
即同一种类型的产品（例如都是电视机，或者都是冰箱）
产品族：在抽象工厂模式中，产品族是指由同一个工厂生产的，位于不同产品等级结构中的一组产品，如海尔电器工厂生产的海尔电视机、海尔电冰箱，海尔电视机位于电视机产品等级结构中，海尔电冰箱位于电冰箱产品等级结构中，海尔电视机、海尔电冰箱构成了一个产品族。
即同一个品牌的产品（例如都是海尔牌的，或者都是海信品牌的）
模式结构
● AbstractFactory（抽象工厂）：它声明了一组用于创建一族产品的方法，每一个方法对应一种产品。
● ConcreteFactory（具体工厂）：它实现了在抽象工厂中声明的创建产品的方法，生成一组具体产品，这些产品构成了一个产品族，每一个产品都位于某个产品等级结构中。
● AbstractProduct（抽象产品）：它为每种产品声明接口，在抽象产品中声明了产品所具有的业务方法。
● ConcreteProduct（具体产品）：它定义具体工厂生产的具体产品对象，实现抽象产品接口中声明的业务方法。
二.模式实例之制作食物
抽象产品类PizzaWork（披萨类）
即一个产品等级，披萨类
public interface PizzaWork {
void Prepare();
void Bake();
void Cut();
void Box();
}
抽象产品类CakeWork（蛋糕类）
即一个产品等级，蛋糕类
public interface CakeWork {
void Bake();
}具体产品类 CheesePizza（奶酪披萨类）
public class CheesePizza implements PizzaWork {
public void Prepare() {
System.out.println("CheesePizza 原料准备");
}
public void Bake() {
System.out.println("CheesePizza 烘焙中...");
}
public void Cut() {
System.out.println("CheesePizza 切割分类");
}
具体产品类CheeseCake（奶酪蛋糕类）
public class CheeseCake implements CakeWork {
public void Bake() {
System.out.println("Cheese Cake烘焙中...");
}
}具体产品类GreekPizza（芝士披萨类）
public class GreekPizza implements PizzaWork {
public void Prepare() {
System.out.println("Greek 原料准备");
}
public void Bake() {
System.out.println("Greek 烘焙");
}具体产品类GreekCake（芝士蛋糕类）
public class GreekCake implements CakeWork {
public void Bake() {
System.out.println("GreekCake 烘焙中...");
}
}抽象工厂类foodFactorys（食物工厂类）
public interface foodFactorys {
PizzaWork PIZZA_WORK();
PizzaWork CAKE_WORK();
}具体工厂类CheeseFactory（奶酪工厂类）
public class CheeseFactory implements foodFactorys{
@Override
public PizzaWork PIZZA_WORK() {
System.out.println("制作CheesePizza中...");
return new CheesePizaa();
@Override
public PizzaWork CAKE_WORK() {
System.out.println("制作CheeseCake中...");
return new CheeseCake();
}
具体工厂类GreekFactory(芝士工厂类）
public class GreekFactory implements foodFactorys {
@Override
public PizzaWork PIZZA_WORK() {
System.out.println("制作GreekPizza中...");
return new GreekPizza();
@Override
public PizzaWork CAKE_WORK() {
System.out.println("制作GreekCake中...");
return new GreekCake();
}测试类
public static void main(String[] args) {
CheeseFactory cheeseFactory = new CheeseFactory();
PizzaWork pizzaWork = cheeseFactory.PIZZA_WORK();
pizzaWork.Cut();
pizzaWork.Box();
PizzaWork cakeWork = cheeseFactory.CAKE_WORK();
}
制作CheesePizza中...
CheesePizza 切割分类
CheesePizza 精美打包
制作CheeseCake中...三.总结
主要优点：
(1) 抽象工厂模式隔离了具体类的生成，使得客户并不需要知道什么被创建。由于这种隔离，更换一个具体工厂就变得相对容易，所有的具体工厂都实现了抽象工厂中定义的那些公共接口，因此只需改变具体工厂的实例，就可以在某种程度上改变整个软件系统的行为。
(2) 当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能够保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。
(3) 增加新的产品族很方便，无须修改已有系统，符合“开闭原则”。
主要缺点：
增加新的产品等级结构麻烦，需要对原有系统进行较大的修改，甚至需要修改抽象层代码，这显然会带来较大的不便，违背了“开闭原则”。
即添加一个“品牌”很容易，但是添加一种“产品”较为麻烦。
在以下情况下可以考虑使用抽象工厂模式：
(1) 一个系统不应当依赖于产品类实例如何被创建、组合和表达的细节，这对于所有类型的工厂模式都是很重要的，用户无须关心对象的创建过程，将对象的创建和使用解耦。
(2) 系统中有多于一个的产品族，而每次只使用其中某一产品族。可以通过配置文件等方式来使得用户可以动态改变产品族，也可以很方便地增加新的产品族。
(3) 属于同一个产品族的产品将在一起使用，这一约束必须在系统的设计中体现出来。同一个产品族中的产品可以是没有任何关系的对象，但是它们都具有一些共同的约束，如同一操作系统下的按钮和文本框，按钮与文本框之间没有直接关系，但它们都是属于某一操作系统的，此时具有一个共同的约束条件：操作系统的类型。
(4) 产品等级结构稳定，设计完成之后，不会向系统中增加新的产品等级结构或者删除已有的产品等级结构。