設(shè)計模式-抽象工廠模式（C#）

設(shè)計模式——抽象工廠模式（JAVA）

在抽象工廠模式中，一個具體工廠可以生產(chǎn)一組相關(guān)的具體產(chǎn)品，這樣的一組產(chǎn)品成為產(chǎn)品族，產(chǎn)品族中的每一個產(chǎn)品都屬于某一個產(chǎn)品繼承等等級結(jié)構(gòu)。當(dāng)系統(tǒng)所提供的工廠生產(chǎn)的具體產(chǎn)品并不是一個簡單的對象，而是多個位于不同產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)、屬于不同類型的具體產(chǎn)品時就可以使用抽象工廠模式。

抽象工廠模式與工廠方法模式最大的區(qū)別在于，工廠方法模式針對的是一個產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)，而抽象工廠模式需要面對多個產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)，一個工廠等級結(jié)構(gòu)可以負(fù)責(zé)多個不同產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)中的產(chǎn)品對象的創(chuàng)建，當(dāng)一個工廠等級結(jié)構(gòu)可以創(chuàng)建出分屬于不同產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)的一個產(chǎn)品族中的所有對象時，抽象工廠模式比工廠方法模式更為簡單、更有效率。

抽象工廠模式為創(chuàng)建一組對象提供了一種解決方案。與工廠方法模式相比，抽象工廠模式中的具體工廠不只是創(chuàng)建一種產(chǎn)品，而是負(fù)責(zé)創(chuàng)建一組產(chǎn)品。

抽象工廠模式定義：提供一個創(chuàng)建一系列相關(guān)或相互依賴對象的接口，而無須指定它們具體的類。

一、抽象工廠模式的結(jié)構(gòu)

在抽象工廠模式張，每一個具體工廠都提供了多個工廠方法用于產(chǎn)生多種不同類型的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品構(gòu)成一個產(chǎn)品族。

抽象工廠模式包含以下4個角色：

（1）AbstractFactory(抽象工廠)：它聲明了一組用于創(chuàng)建一族產(chǎn)品的方法，每一個方法對應(yīng)一種產(chǎn)品。

（2）ConcreteFactory(具體工廠)：它實現(xiàn)了抽象工廠中聲明的創(chuàng)建產(chǎn)品的方法，生成一組具體產(chǎn)品，這些產(chǎn)品構(gòu)成了一個產(chǎn)品族，每一個產(chǎn)品都位于某個產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)中。

（3）AbstractProduct(抽象產(chǎn)品)：它為每種產(chǎn)品聲明接口，在抽象產(chǎn)品中聲明了產(chǎn)品所具有的業(yè)務(wù)方法。

（4）ConcreteProduct(具體產(chǎn)品)：它定義具體工廠生產(chǎn)的具體產(chǎn)品對象，它實現(xiàn)抽象產(chǎn)品接口中聲明的業(yè)務(wù)方法。

二、抽象工廠模式的實現(xiàn)

在抽象工廠中聲明了多個工廠方法，用于創(chuàng)建不同類型的產(chǎn)品，抽象工廠可以是接口，也可以是抽象類或具體類。

abstract class AbstractFactory

{

    public abstract AbstractProduct CreateProduct();    //工廠方法

    ......

}

具體工廠實現(xiàn)了抽象工廠，每一個具體的工廠方法創(chuàng)建一個特定的產(chǎn)品對象，而同一個具體工廠所創(chuàng)建的產(chǎn)品對象構(gòu)成了一個產(chǎn)品族。對于每一個具體工廠類：

class ConcreteFactory : AbstractFactory

{

    //工廠方法

    public override AbstractProduct CreateProduct()

    {

        return new ConcreteProduct();

    }

    ......

}

與工廠方法模式一樣，抽象工廠模式也可以為每一種產(chǎn)品提供一組重載的工廠方法，以不同的方式來創(chuàng)建產(chǎn)品對象。

三、抽象工廠模式的應(yīng)用

在上面的類圖中，兩廂車和三廂車稱為兩個不同的等級結(jié)構(gòu)；而2.0排量車和2.4排量車則稱為兩個不同的產(chǎn)品族。再具體一點，2.0排量兩廂車和2.4排量兩廂車屬于同一個等級結(jié)構(gòu)，2.0排量三廂車和2.4排量三廂車屬于另一個等級結(jié)構(gòu)；而2.0排量兩廂車和2.0排量三廂車屬于同一個產(chǎn)品族，2.4排量兩廂車和2.4排量三廂車屬于另一個產(chǎn)品族。

明白了等級結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品族的概念，就理解工廠方法模式和抽象工廠模式的區(qū)別了，如果工廠的產(chǎn)品全部屬于同一個等級結(jié)構(gòu)，則屬于工廠方法模式；如果工廠的產(chǎn)品來自多個等級結(jié)構(gòu)，則屬于抽象工廠模式。在本例中，如果一個工廠模式提供2.0排量兩廂車和2.4排量兩廂車，那么他屬于工廠方法模式了如果一個工廠模式提供2.4排量兩廂車和2.4排量三廂車兩個產(chǎn)品，那么這個工廠模式就是抽象工廠模式，因為他提供的產(chǎn)品是分屬兩個不同的等級結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，如果一個工廠提供全部四種車型的產(chǎn)品，因為產(chǎn)品分屬兩個等級結(jié)構(gòu)，他當(dāng)然也屬于抽象工廠模式了。

抽象工廠模式代碼：

package AbstractFactoryModel;

interface IProduct1 {

public void show();

}

interface IProduct2{

public void show();

}

class Product1 implements IProduct1{

public void show(){

System.out.println("這是1型產(chǎn)品");

}

}

class Product2 implements IProduct2{

public void show(){

System.out.println("這是2型產(chǎn)品");

}

}

interface IFactory{

public IProduct1 createProduct1();

public IProduct2 createProduct2();

}

class Factory implements IFactory{

public IProduct1 createProduct1(){

return new Product1();

}

public IProduct2 createProduct2(){

return new Product2();

}

}

客戶端代碼：

package AbstractFactoryModel;

public class Client {

public static void main(String[] args) {

// TODO Auto-generated method stub

IFactory factory=new Factory();

factory.createProduct1().show();

factory.createProduct2().show();

}

}

四、抽象工廠模式的優(yōu)缺點

優(yōu)點：

（1）隔離了具體類的生成，使得客戶端并不需要知道什么被創(chuàng)建。只需要改變具體工廠的實例，就可以在某種程度上改變整個軟件系統(tǒng)的行為。

（2）當(dāng)一個產(chǎn)品族中的多個對象被設(shè)計成一起工作時，它能保證客戶端始終只使用同一個產(chǎn)品族。

（3）增加新產(chǎn)品族很方便，無須修改已有系統(tǒng)，符合開閉原則

缺點：

增加新的產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)麻煩，需要對原有系統(tǒng)進行較大規(guī)模的修改，甚至需要修改抽象層代碼，這顯然會帶來很大的不便，違背了開閉原則。

五、使用場景

（1）一個系統(tǒng)不應(yīng)當(dāng)依賴于產(chǎn)品類實例如何被創(chuàng)建、組合和表達的細節(jié)，這對于所有類型的工廠模式都是很重要的，用戶無須關(guān)心對象的創(chuàng)建過程，將對象的創(chuàng)建和使用解耦。

（2）系統(tǒng)中有多于一個的產(chǎn)品族，但每次只使用其中某一產(chǎn)品族，可以通過配置文件等方式使用戶能夠動態(tài)地改變產(chǎn)品族，也可以很方便地增加新的產(chǎn)品族。

（3）屬于同一個產(chǎn)品族的產(chǎn)品將在一起使用，這一約束必須在系統(tǒng)的設(shè)計中體現(xiàn)出來。同一個產(chǎn)品族中的產(chǎn)品可以是沒有任何關(guān)系的對象，但是它們都具有一些共同的約束，如同一操作系統(tǒng)下的按鈕和文件框，按鈕和文件框之間沒有直接的關(guān)系，但它們都是屬于某一操作系統(tǒng)的。此時具有一個共同的約束條件：操作系統(tǒng)的類型。

（4）產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，設(shè)計完成之后，不會向系統(tǒng)中增加新的產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)或者刪除已有的產(chǎn)品等級結(jié)構(gòu)。