設計模式：抽象工廠模式，結合類圖秒懂！

通過前篇文章《設計模式：工廠模式，解除耦合的利器》的介紹，我們對工廠模式有了深入的了解，今天繼續介紹一種特殊的工廠模式，也就是抽象工廠模式。

定義

抽象工廠模式：提供一個創建一系列相關或相互依賴對象的接口，而無須指定它們具體的類。抽象工廠模式又稱為Kit模式，屬於對象創建型模式，是工廠方法模式的升級版，在有多個業務品種、業務分類時，通過抽象工廠模式產生需要的對象是一種非常好的解決方式。

抽象工廠模式包含了幾個角色：

AbstractFactory：用於聲明生成抽象產品的方法

ConcreteFactory：實現了抽象工廠聲明的生成抽象產品的方法，生成一組具體產品，這些產品構成了一個產品族，每一個產品都位於某個產品等級結構中；

AbstractProduct：為每種產品聲明接口，在抽象產品中定義了產品的抽象業務方法；

Product：定義具體工廠生產的具體產品對象，實現抽象產品接口中定義的業務方法。

這是它的通用類圖：

其中 AbstractProductA 和 AbstractProductB 就是兩個產品族的抽象類 (或者接口)，而 Product1 和 Product2 就是產品族下的具體產品類，AbstractCreator 就是工廠的抽象。

我們可以用操作系統來舉例，現在市面上用的最多的兩種PC端操作系統是windows和Linux，兩個系統都有共同類型的組件，如文件夾，按鈕，文本等。套用下抽象工廠的通用類圖，我們不難發現，兩個系統就相當於產品組抽象類AbstractProductA 和 AbstractProductB，而按鈕、文本這些組件就是具體的產品類。

然后再來分析一下，如果有一個應用要在兩個系統上運行，應該怎么設計？是編寫兩套程序運行於不同的系統上？這樣實在是太浪費資源了，我們可以通過抽象工廠模式屏蔽掉操作系統對應用的影響。軟件功能、邏輯、UI 都一個非常類似，唯一的不同是調用不同的工廠方法，由不同的產品類去處理與操作系統交互的信息，而這就是抽象工廠的優勢。

代碼編寫

抽象工廠的通用類圖我們已經了解了，下面就是具體代碼的實現：

產品族的抽象類，AbstractProductA 和 AbstractProductB，

public abstract class AbstractProductA {
    //每個產品共有的方法
    public void shareMethod() {
    }

    // 每個產品相同方法，不同實現
    public abstract void doSomething();
}

public abstract class AbstractProductB {
    //每個產品共有的方法
    public void shareMethod() {
    }

    // 每個產品相同方法，不同實現
    public abstract void doSomething();
}

兩個產品族的具體實現類代碼，

public class ProductA1 extends AbstractProductA {
    public void doSomething() {
        System.out.println("我是產品A1");
    }
}

public class ProductA2 extends AbstractProductA {
    public void doSomething() {
        System.out.println("我是產品A2");
    }
}

public class ProductB1 extends AbstractProductB {
    public void doSomething() {
        System.out.println("我是產品B1");
    }
}
public class ProductB2 extends AbstractProductB {
    public void doSomething() {
        System.out.println("我是產品B2");
    }
}

抽象工廠類AbstractCreator，有N個產品族，在抽象工廠類中就應該有N個創建方法。我們這里定義兩個產品族的產品創建，代碼如下：

public abstract class AbstractCreator {
    //創建A產品
    public abstract AbstractProductA createProductA();

    //創建B產品
    public abstract AbstractProductB createProductB();
}

然后是創建產品的具體工廠，有N個產品等級就應該有N個實現工廠類，在每個實現工廠中，實現不同產品族的生產任務。

public class Creator1 extends AbstractCreator {
    public AbstractProductA createProductA() {
        return new ProductA1();
    }

    public AbstractProductB createProductB() {
        return new ProductB1();
    }
}
public class Creator2 extends AbstractCreator {
    public AbstractProductA createProductA() {
        return new ProductA2();
    }

    public AbstractProductB createProductB() {
        return new ProductB2();
    }
}

到此為止，我們把所有的角色都創建出來了，最后設計一個場景類，驗證下是否能輸出對應產品的信息，

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //定義出兩個工廠
        AbstractCreator creator1 = new Creator1();
        AbstractCreator creator2 = new Creator2();
        //產生A1對象
        AbstractProductA a1 = creator1.createProductA();
        //產生A2對象
        AbstractProductA a2 = creator2.createProductA();
        //產生B1對象
        AbstractProductB b1 = creator1.createProductB();
        //產生B2對象
        AbstractProductB b2 = creator2.createProductB();
        a1.doSomething();
        a2.doSomething();
        b1.doSomething();
        b2.doSomething();
    }
}

運行的結果為：

我是產品A1
我是產品A2
我是產品B1
我是產品B2

總結

總結下抽象工廠模式的特點，抽象工廠是所有形式的工廠模式中最為抽象和最具一般性的一種形態，其優缺點大致如下：

1、隔離了具體類的生成，使得客戶並不需要知道什么被創建，具有良好的封裝性。

2、橫向擴展容易。同個產品族如果需要增加多個 產品，只需要增加新的工廠類和產品類即可。

3、縱向擴展困難。如果增加新的產品組，抽象工廠類也要添加創建該產品組的對應方法，這樣一來所有的具體工廠類都要做修改了，嚴重違背了開閉原則。

參考：
《設計模式之禪》