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设计模式之抽象工厂模式

分类: 文章 • 2025-01-07 11:45:10

什么是抽象工厂模式

抽象工厂模式Abstract Factory Pattern提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要明确指定具体类。
在工厂方法模式中，我们的具体创建者每次使用都只能创建一个同类型的对象，假如我们现在需要的是多个不同类型的对象，工厂方法就满足不了需求了。这时我们可以把多个工厂方法组合到一个类，这就是抽象工厂模式。

在前面我们讲到了简单工厂模式和工厂方法模式，简单工厂只提供了一个工厂类，根据传入参数，实现了所有对象的创建逻辑，当系统产品日益增多的时候，就需要改变工厂类，这也就违反了OCP原则。

后面又衍生除了工厂方法模式,工厂方法是抽象出了一个创建产品对象的工厂接口，这个类不再负责产品对象的创建，具体的创建工作交给实现类去做，通常情况下工厂类和产品类是一一对应的，这个工厂就负责生产这个产品。工厂方法完全符合了OCP原则，实现了对扩展开发，对修改关闭。但是假如我们需要增加一个产品，这个时候我们就需要创建一个对应的工厂类。对开发者而言增加了额外的工作量，对使用者而言，我需要知道具体的工厂类，提高了复杂度，没有简单工厂那样使用简便。所以要根据实际业务场景来选用相应的设计模式。

接下来我就来讲解另一种工厂模式-抽象工厂（Abstract Factory），用来解决多个产品族的结构问题。

下面我将模拟一个这样的场景，有一个汽车工厂（ICarFactory），它可以用来生产汽车发动机（IEngine）、变速箱（IGearbox）、底盘（IChassis）等配件，奥迪工厂（AudiFactory）和奔驰工厂（BenzFactory）分别都实现了汽车工厂，可分别生产奥迪汽车配件和奔驰汽车配件。假如这个时候我们要生产宝马的汽车配件，只需要新建一个宝马工厂去实现汽车工厂就可以了。

UML图如下

设计模式之抽象工厂模式

定义一个汽车工厂接口ICarFactory 

public interface ICarFactory {
    /**
     * 生产发动机
     *
     * @return
     */
    IEngine productionEngine();

    /**
     * 生产变速箱
     *
     * @return
     */
    IGearbox productionGearbox();

    /**
     * 生产底盘
     *
     * @return
     */
    IChassis productionChassis();
}

定义生产汽车发动机（IEngine）、变速箱（IGearbox）、底盘（IChassis）等接口

public interface IEngine {
    /**
     * 生产发动机
     */
    void produce();
}

public interface IGearbox {
    /**
     * 生产变速箱
     */
    void produce();
}

public interface IChassis {
    /**
     * 生产底盘
     */
    void produce();
}

定义用于生产奥迪汽车配件的实现类

public class AudiEngine implements IEngine {
    @Override
    public void produce() {
        System.out.println("生产奥迪发动机");
    }
}

public class AudiGearbox implements IGearbox {
    @Override
    public void produce() {
        System.out.println("生产奥迪变速箱");
    }
}

public class AudiChassis implements IChassis {
    @Override
    public void produce() {
        System.out.println("生产奥迪底盘");
    }
}

定义用于生产奔驰汽车配件的实现类

public class BenzEngine implements IEngine {
    @Override
    public void produce() {
        System.out.println("生产奔驰发动机");
    }
}

public class BenzGearbox implements IGearbox {
    @Override
    public void produce() {
        System.out.println("生产奔驰变速箱");
    }
}

public class BenzChassis implements IChassis {
    @Override
    public void produce() {
        System.out.println("生产奔驰底盘");
    }
}

定义奥迪工厂（AudiFactory）和奔驰工厂（BenzFactory）分别都实现了汽车工厂

public class AudiFactory implements ICarFactory {

    @Override
    public IEngine productionEngine() {
        return new AudiEngine();
    }

    @Override
    public IGearbox productionGearbox() {
        return new AudiGearbox();
    }

    @Override
    public IChassis productionChassis() {
        return new AudiChassis();
    }
}

public class BenzFactory implements ICarFactory {

    @Override
    public IEngine productionEngine() {
        return new BenzEngine();
    }

    @Override
    public IGearbox productionGearbox() {
        return new BenzGearbox();
    }

    @Override
    public IChassis productionChassis() {
        return new BenzChassis();
    }
}

测试

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        ICarFactory audiFactory = new AudiFactory();

        audiFactory.productionEngine().produce();
        audiFactory.productionGearbox().produce();
        audiFactory.productionChassis().produce();
    }
}

输出结果如下

生产奥迪发动机
生产奥迪变速箱
生产奥迪底盘

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