java設(shè)計(jì)模式【抽象工廠模式】

抽象工廠模式

抽象工廠模式是對(duì)簡(jiǎn)單工廠模式的一個(gè)變種，它允許通過一個(gè)統(tǒng)一的接口來創(chuàng)建不同的產(chǎn)品實(shí)例，而無(wú)需指定具體的子類。在這個(gè)模式中，我們只關(guān)心產(chǎn)品的抽象接口，而將具體的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)留給子類去實(shí)現(xiàn)。這樣，我們可以通過創(chuàng)建不同的工廠對(duì)象來創(chuàng)建不同的產(chǎn)品實(shí)例，而無(wú)需關(guān)心它們實(shí)際實(shí)現(xiàn)的是哪個(gè)具體產(chǎn)品。

抽象工廠模式的實(shí)現(xiàn)分為以下幾個(gè)步驟：

1. 定義抽象產(chǎn)品接口：抽象工廠模式的核心是抽象產(chǎn)品接口，它定義了產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)和行為。
2. 定義具體工廠接口：具體工廠接口是實(shí)現(xiàn)抽象產(chǎn)品接口的工廠類，它們負(fù)責(zé)創(chuàng)建具體產(chǎn)品實(shí)例。
3. 定義工廠：每個(gè)具體工廠都是一個(gè)特定領(lǐng)域的工廠，它實(shí)現(xiàn)了抽象工廠接口，并提供了具體的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。
4. 創(chuàng)建產(chǎn)品實(shí)例：使用抽象工廠接口，客戶端可以創(chuàng)建不同的產(chǎn)品實(shí)例，而無(wú)需指定具體的子類。

優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn):

1. 具體產(chǎn)品在應(yīng)用層的代碼隔離，無(wú)需關(guān)系創(chuàng)建的細(xì)節(jié)。
2. 將一個(gè)系列的產(chǎn)品統(tǒng)一到一起創(chuàng)建，方便產(chǎn)品族的擴(kuò)展。
3. 提供一個(gè)產(chǎn)品類的庫(kù)，所有的產(chǎn)品以同樣的接口出現(xiàn)，使得客戶端不依賴于具體實(shí)現(xiàn)。
4. 通過創(chuàng)建不同的工廠對(duì)象來創(chuàng)建不同的產(chǎn)品實(shí)例，無(wú)需關(guān)心它們實(shí)際實(shí)現(xiàn)的是哪個(gè)具體產(chǎn)品。

缺點(diǎn):

1. 規(guī)定了所有可能被創(chuàng)建的產(chǎn)品集合，產(chǎn)品族中擴(kuò)展新的產(chǎn)品困難。
2. 增加了系統(tǒng)的抽象性和理解難度。
3. 使用場(chǎng)景：客戶端（應(yīng)用層）不依賴與產(chǎn)品類的實(shí)現(xiàn)等細(xì)節(jié)。
4. 需要大量的重復(fù)代碼，增加了開發(fā)和維護(hù)的成本。

使用場(chǎng)景

1. 一個(gè)系統(tǒng)要獨(dú)立于它的產(chǎn)品的創(chuàng)建、組合和表示時(shí)。
2. 一個(gè)系統(tǒng)要由多個(gè)產(chǎn)品系列中的一個(gè)來配置時(shí)。
3. 需要強(qiáng)調(diào)一系列相關(guān)的產(chǎn)品對(duì)象的設(shè)計(jì)以便進(jìn)行聯(lián)合使用時(shí)。
4. 提供一個(gè)產(chǎn)品類庫(kù)，而只想顯示它們的接口而不是實(shí)現(xiàn)時(shí)。
5. 產(chǎn)品之間相互關(guān)聯(lián)、相互依賴且相互約束的地方。

具體實(shí)現(xiàn)

以下以智能產(chǎn)品汽車和手機(jī)為例，繼承關(guān)系如下：

定義抽象工廠

/**
 * 智能產(chǎn)品抽象工廠
 */
public interface SmartProductFactory {

    ISmartPhone createSmartPhone();

    ISmartCar createSmartCar();

}

具體工廠

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

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

定義抽象產(chǎn)品

/**
 * 智能手機(jī)
 */
public interface ISmartPhone {

    void printInfo();

}

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

具體產(chǎn)品

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

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

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

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

客戶端調(diào)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：

工廠方法模式和抽象工廠模式區(qū)別

工廠方法模式和抽象工廠模式都是創(chuàng)建型模式，區(qū)別如下：

1. 工廠方法模式只有一個(gè)抽象產(chǎn)品類，而抽象工廠模式有多個(gè)。
2. 工廠方法模式的具體工廠類只能創(chuàng)建一個(gè)具體產(chǎn)品類的實(shí)例，而抽象工廠模式可以創(chuàng)建多個(gè)。
3. 工廠方法模式的使用很簡(jiǎn)單，只要繼承成子類，并實(shí)現(xiàn)工廠方法的工廠就可以了，而抽象工廠模式需要先實(shí)例化它，然后將它傳入一些針對(duì)抽象類型所寫的代碼中。
4. 工廠方法模式的優(yōu)點(diǎn)是可以把一群相關(guān)的產(chǎn)品集合起來，而抽象工廠模式的優(yōu)點(diǎn)是可以把一群相關(guān)的產(chǎn)品集合起來，并且創(chuàng)建整個(gè)產(chǎn)品家族的模式。

總之，工廠方法是由子類自行決定實(shí)例化那個(gè)類，而抽象工廠是自己決定實(shí)例化哪個(gè)類。至于是組合還是繼承還是實(shí)現(xiàn)接口都無(wú)所謂。根本區(qū)別在于是自己實(shí)例化還是子類實(shí)例化。

如果產(chǎn)品單一，只有一個(gè)產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)適合使用工廠方法模式。如果存在多個(gè)產(chǎn)品等級(jí)，產(chǎn)品分類多個(gè)可以形成產(chǎn)品族合適使用抽象工廠模式。

補(bǔ)充說明

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