一、概念
1、工厂方法模式缺陷
工厂方法模式通过引入工厂等级结构，解决了简单工厂模式中工厂类职责太重的问题，但由于工厂方法模式中的每个工厂只生产一类产品，可能会导致系统中存在大量的工厂类，势必会增加系统的开销。此时，我们可以考虑将一些相关的产品组成一个“产品族”，由同一个工厂来统一生产，这就是抽象工厂模式的基本思想。
2、产品等级结构和产品族
产品等级结构：
即产品的继承结构，比如一个抽象类是电视机，其子类有海尔电视机、海信电视机、TCL电视机，则抽象电视机与具体品牌的电视机之间构成了一个产品等级结构，抽象电视机是父类，而具体品牌的电视机是其子类。
产品簇：
在抽象工厂模式中，产品族是指由同一个工厂生产的，位于不同产品等级结构中的一组产品，如海尔电器工厂生产的海尔电视机、海尔电冰箱，海尔电视机位于电视机产品等级结构中，海尔电冰箱位于电冰箱产品等级结构中，海尔电视机、海尔电冰箱构成了一个产品族。
3、抽象工厂模式定义
抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定它们具体的类。抽象工厂模式又称为 Kit 模式，它是一种对象创建型模式。
抽象工厂模式为创建一组对象提供了一种解决方案。与工厂方法模式相比，抽象工厂模式中的具体工厂不只是创建一种产品，它负责创建一族产品。
4、抽象工厂模式的四个角色
1）AbstractFactory（抽象工厂）：它声明了一组用于创建一族产品的方法，每一个方法对应一种产品。
2）ConcreteFactory（具体工厂）：它实现了在抽象工厂中声明的创建产品的方法，生成一组具体产品，这些产品构成了一个产品族，每一个产品都位于某个产品等级结构中。
3）AbstractProduct（抽象产品）：它为每种产品声明接口，在抽象产品中声明了产品所具有的业务方法。
4）ConcreteProduct（具体产品）：它定义具体工厂生产的具体产品对象，实现抽象产品接口中声明的业务方法。
在抽象工厂中声明了多个工厂方法，用于创建不同类型的产品，抽象工厂可以是接口，也可以是抽象类。
5、结构图
抽象工厂模式
二、示例
本Demo还是以工厂生产空调和洗衣机为例：
1）先创建两个抽象产品AirConditioning空调和Washer洗衣机类，表示抽象产品类；
2）然后创建HaierAirConditioning和MideaAirConditioning类，继承自AirConditioning类，表示具体产品类；
3）然后创建HaierWasher和MideaWasher类，继承自Washer类，也表示具体产品类；
4）然后创建抽象工厂类AbstractFactory，声明了一组创建不同产品的方法，表示抽象工厂类；
5）最后创建HaierFactory和MideaFactory类，继承自AbstractFactory类，表示具体工厂类。
具体代码如下：
AirConditioning、HaierAirConditioning和MideaAirConditioning类：
// AirConditioning 空调：抽象产品类
@interface AirConditioning : NSObject
- (void)coolAir; //抽象方法
@end
@implementation AirConditioning
- (void)coolAir {}
@end
// HaierAirConditioning 海尔空调：具体产品类
@interface HaierAirConditioning : AirConditioning
@end
@implementation HaierAirConditioning
- (void)coolAir {
NSLog(@"海尔空调夏天使用很凉快");
}
@end
// MideaAirConditioning 美的空调：具体产品类
@interface MideaAirConditioning : AirConditioning
@end
@implementation MideaAirConditioning
- (void)coolAir {
NSLog(@"美的空调夏天使用也是凉快");
}
@end
Washer、HaierWasher和MideaWasher类：
// Washer 洗衣机：抽象产品类
@interface Washer : NSObject
- (void)washClothes; //抽象方法
@end
@implementation Washer
- (void)washClothes {}
@end
// HaierWasher 海尔洗衣机：具体产品类
@interface HaierWasher : Washer
@end
@implementation HaierWasher
- (void)washClothes {
NSLog(@"海尔洗衣机洗衣服很干净");
}
@end
// MideaWasher 美的洗衣机：具体产品类
@interface MideaWasher : Washer
@end
@implementation MideaWasher
- (void)washClothes {
NSLog(@"美的洗衣机洗衣服也是很干净哟");
}
@end
AbstractFactory、HaierFactory和MideaFactory类：
// AbstractFactory 抽象工厂类
@interface AbstractFactory : NSObject
- (AirConditioning *)createAirConditioning; //工厂方法一
- (Washer *)createWasher; //工厂方法二
@end
@implementation AbstractFactory
- (AirConditioning *)createAirConditioning { return nil; }
- (Washer *)createWasher { return nil; }
@end
// HaierFactory 海尔工厂：具体工厂
@interface HaierFactory : AbstractFactory
@end
@implementation HaierFactory
- (AirConditioning *)createAirConditioning {
return [HaierAirConditioning new];
}
- (Washer *)createWasher {
return [HaierWasher new];
}
@end
// MideaFactory 美的工厂：具体工厂
@interface MideaFactory : AbstractFactory
@end
@implementation MideaFactory
- (AirConditioning *)createAirConditioning {
return [MideaAirConditioning new];
}
- (Washer *)createWasher {
return [MideaWasher new];
}
@end
运行代码：
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 一个factory可以创建多个产品
AbstractFactory *haier = [HaierFactory new];
AirConditioning *haierAir = [haier createAirConditioning];
Washer *haierWasher = [haier createWasher];
[haierAir coolAir];
[haierWasher washClothes];
NSLog(@"-------------------");
AbstractFactory *midea = [MideaFactory new];
AirConditioning *mideaAir = [midea createAirConditioning];
Washer *mideaWasher = [midea createWasher];
[mideaAir coolAir];
[mideaWasher washClothes];
}
打印结果：
海尔空调夏天使用很凉快
海尔洗衣机洗衣服很干净
-------------------
美的空调夏天使用也是凉快
美的洗衣机洗衣服也是很干净哟
三、总结
抽象工厂模式是工厂方法模式的进一步延伸，因为它提供了功能更为强大的工厂类并且具备较好的可扩展性。在抽象工厂模式中，增加新的产品族很方便，但是增加新的产品等级结构很麻烦，抽象工厂模式的这种性质称为“开闭原则”的倾斜性。“开闭原则”要求系统对扩展开放，对修改封闭。
1、优点
1、抽象工厂模式隔离了具体类的生成，使得客户并不需要知道什么被创建。由于这种隔离，更换一个具体工厂就变得相对容易，所有的具体工厂都实现了抽象工厂中定义的那些公共接口，因此只需改变具体工厂的实例，就可以在某种程度上改变整个软件系统的行为。
2、 当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能够保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。
3、增加新的产品族很方便，无须修改已有系统，符合“开闭原则”。
2、缺点
增加新的产品等级结构麻烦，需要对原有系统进行较大的修改，甚至需要修改抽象层代码，这显然会带来较大的不便，违背了“开闭原则”。
3、适用场景
1、一个系统不应当依赖于产品类实例如何被创建、组合和表达的细节，这对于所有类型的工厂模式都是很重要的，用户无须关心对象的创建过程，将对象的创建和使用解耦。
2、系统中有多于一个的产品族，而每次只使用其中某一产品族。可以通过配置文件等方式来使得用户可以动态改变产品族，也可以很方便地增加新的产品族。
3、属于同一个产品族的产品将在一起使用，这一约束必须在系统的设计中体现出来。同一个产品族中的产品可以是没有任何关系的对象，但是它们都具有一些共同的约束。
4、产品等级结构稳定，设计完成之后，不会向系统中增加新的产品等级结构或者删除已有的产品等级结构。
4、iOS应用举例
比如NSNumber就完全符合抽象工厂模式，你可以通过alloc init创建，还可以通过下方代码创建：
NSNumber *boolNumber = [NSNumber numberWithBool:YES]; //通过类工厂方法创建各种“数工厂”
BOOL yes = [boolNumber boolValue];
NSNumber *intNumber = [NSNumber numberWithInt:1];
int num = [intNumber intValue];
NSLog(@"%@", [[boolNumber class] description]); // 结果：__NSCFBoolean
NSLog(@"%@", [[intNumber class] description]); // 结果：__NSCFNumber
在这里NSNumber就是抽象工厂，NSCFBoolean和NSCFNumber就是具体工厂，boolValue()和intValue()方法就是工厂方法，返回的yes和num就是具体的产品，返回的产品是不同类型的。
Demo地址：iOS-Design-Patterns
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