java设计模式【抽象工厂模式】

抽象工厂模式

抽象工厂模式是对简单工厂模式的一个变种，它允许通过一个统一的接口来创建不同的产品实例，而无需指定具体的子类。在这个模式中，我们只关心产品的抽象接口，而将具体的产品实现留给子类去实现。这样，我们可以通过创建不同的工厂对象来创建不同的产品实例，而无需关心它们实际实现的是哪个具体产品。

抽象工厂模式的实现分为以下几个步骤：

1. 定义抽象产品接口：抽象工厂模式的核心是抽象产品接口，它定义了产品的基本结构和行为。
2. 定义具体工厂接口：具体工厂接口是实现抽象产品接口的工厂类，它们负责创建具体产品实例。
3. 定义工厂：每个具体工厂都是一个特定领域的工厂，它实现了抽象工厂接口，并提供了具体的产品实现。
4. 创建产品实例：使用抽象工厂接口，客户端可以创建不同的产品实例，而无需指定具体的子类。

优缺点

优点:

1. 具体产品在应用层的代码隔离，无需关系创建的细节。
2. 将一个系列的产品统一到一起创建，方便产品族的扩展。
3. 提供一个产品类的库，所有的产品以同样的接口出现，使得客户端不依赖于具体实现。
4. 通过创建不同的工厂对象来创建不同的产品实例，无需关心它们实际实现的是哪个具体产品。

缺点:

1. 规定了所有可能被创建的产品集合，产品族中扩展新的产品困难。
2. 增加了系统的抽象性和理解难度。
3. 使用场景：客户端（应用层）不依赖与产品类的实现等细节。
4. 需要大量的重复代码，增加了开发和维护的成本。

使用场景

1. 一个系统要独立于它的产品的创建、组合和表示时。
2. 一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时。
3. 需要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时。
4. 提供一个产品类库，而只想显示它们的接口而不是实现时。
5. 产品之间相互关联、相互依赖且相互约束的地方。

具体实现

以下以智能产品汽车和手机为例，继承关系如下：

定义抽象工厂

/**
 * 智能产品抽象工厂
 */
public interface SmartProductFactory {

    ISmartPhone createSmartPhone();

    ISmartCar createSmartCar();

}

具体工厂

/**
 * @author physicx
 * @date 2023/5/17 上午11:18
 * @desc 华为工厂
 * Created with IntelliJ IDEA
 */
public class HuaweiFactory implements SmartProductFactory {
    @Override
    public ISmartPhone createSmartPhone() {
        return new HuaweiSmartPhone();
    }

    @Override
    public ISmartCar createSmartCar() {
        return new HuaweiSmartCar();
    }
}

/**
 * @author guogq
 * @date 2023/5/17 上午11:18
 * @desc 小米工厂
 * Created with IntelliJ IDEA
 */
public class XiaomiFactory implements SmartProductFactory {
    @Override
    public ISmartPhone createSmartPhone() {
        return new XiaomiSmartPhone();
    }

    @Override
    public ISmartCar createSmartCar() {
        return new XiaomiSmartCar();
    }
}

定义抽象产品

/**
 * 智能手机
 */
public interface ISmartPhone {

    void printInfo();

}

/**
 * 智能汽车
 */
public interface ISmartCar {
    void printInfo();
}

具体产品

/**
 * @author physicx
 * @date 2023/5/17 上午11:19
 * @desc 华为智能汽车
 * Created with IntelliJ IDEA
 */
public class HuaweiSmartCar implements ISmartCar {
    @Override
    public void printInfo() {
        System.out.println("华为智能汽车");
    }
}

/**
 * @author guogq
 * @date 2023/5/17 上午11:19
 * @desc 华为智能手机
 * Created with IntelliJ IDEA
 */
public class HuaweiSmartPhone implements ISmartPhone {
    @Override
    public void printInfo() {
        System.out.println("华为智能手机");
    }
}

/**
 * @author guogq
 * @date 2023/5/17 上午11:19
 * @desc 小米智能汽车
 * Created with IntelliJ IDEA
 */
public class XiaomiSmartCar implements ISmartCar {
    @Override
    public void printInfo() {
        System.out.println("小米智能汽车");
    }
}

/**
 * @author guogq
 * @date 2023/5/17 上午11:19
 * @desc 小米智能手机
 * Created with IntelliJ IDEA
 */
public class XiaomiSmartPhone implements ISmartPhone {
    @Override
    public void printInfo() {
        System.out.println("小米智能手机");
    }
}

客户端调用

public static void main(String[] args) {
        HuaweiFactory huaweiFactory = new HuaweiFactory();
        huaweiFactory.createSmartPhone().printInfo();
        huaweiFactory.createSmartCar().printInfo();

        XiaomiFactory xiaomiFactory = new XiaomiFactory();
        xiaomiFactory.createSmartPhone().printInfo();
        xiaomiFactory.createSmartCar().printInfo();
    }

打印如下：

工厂方法模式和抽象工厂模式区别

工厂方法模式和抽象工厂模式都是创建型模式，区别如下：

1. 工厂方法模式只有一个抽象产品类，而抽象工厂模式有多个。
2. 工厂方法模式的具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例，而抽象工厂模式可以创建多个。
3. 工厂方法模式的使用很简单，只要继承成子类，并实现工厂方法的工厂就可以了，而抽象工厂模式需要先实例化它，然后将它传入一些针对抽象类型所写的代码中。
4. 工厂方法模式的优点是可以把一群相关的产品集合起来，而抽象工厂模式的优点是可以把一群相关的产品集合起来，并且创建整个产品家族的模式。

总之，工厂方法是由子类自行决定实例化那个类，而抽象工厂是自己决定实例化哪个类。至于是组合还是继承还是实现接口都无所谓。根本区别在于是自己实例化还是子类实例化。

如果产品单一，只有一个产品等级结构适合使用工厂方法模式。如果存在多个产品等级，产品分类多个可以形成产品族合适使用抽象工厂模式。

补充说明

后续会依次更新 详解java 23种设计模式，欢迎关注、交流、补充相关内容（如下）。