抽象工厂

1. 概述

1.1 定义：

抽线工厂模式提供了一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口。

1.2 类型：创建型

1.3 适用场景：

• 1.3.1 客户端（应用层）不依赖于产品类实例如何被创建、实现等细节。
• 1.3.2 强调一系列相关的产品对象（属于同一产品族）一起使用创建对象需要大量重复的代码。
• 1.3.3 提供一个产品类的库，所有的产品以同样的接口出现，从而使客户端不依赖于具体实现。

1.4 优点

• 1.4.1 具体产品在应用层代码隔离，无须关心创建细节
• 1.4.2 将一个系列的产品族统一到一起创建

1.5 缺点

• 1.5.1 规定了所有可能被创建的产品集合，产品族中扩展新的产品困难，需要修改抽象工厂的接口。
• 1.5.2 增加了系统的抽象性和理解难度。

1.6 概念

• 1.6.1 产品族：同一个工厂中生产的不同产品，如：海信生产的冰箱、洗衣机、空调，属于同一个产品族。
• 1.6.2 产品等级：同样的产品，如：海尔、海信、格力这些厂家生产的冰箱属于同一个产品等级。

2. Code

在简单工厂和工厂方法中，只有一种产品Video，当再增加产品的类型时，上述方法实现起来比较麻烦，这里使用抽象工厂实现，新增的产品类型叫做Article。
因为新增了产品类型，所以工厂的名字不能再叫VideoFactory了，取了一个囊括性更强的名字：CourseFactory。这个工厂里生产Video和Article。具体实现如下所示，注意接口和抽象类：

interface CourseFactory {
    Video getVideo();
    Article getArticle();
}

Video和Article作为产品的总称，在此处也不是具体的类：

public abstract class Video {
    public abstract void produce();
}

public abstract class Article {
    public abstract void produce();
}

我们设计两个具体的工厂来生产具体的产品，具体工厂名为JavaCourseFactory和PythonCourseFactroy，具体产品名为：JavaVideo、JavaArticle、PythonVideo、PythonArticle。代码如下:

// java产品族
public class JavaVideo extends Video{
    @Override
    public void produce() {
        System.out.println("Java 课程视频");
    }
}
public class JavaArticle extends Article{
    @Override
    public void produce() {
        System.out.println("Java手记");
    }
}
// Python产品族
public class PythonVideo extends Video{
    @Override
    public void produce() {
        System.out.println("Python 课程视频");
        
    }
}
public class PythonArticle extends Article{
    @Override
    public void produce() {
        System.out.println("Python手记");
        
    }
}
// 工厂
public class JavaCourseFactory implements CourseFactory {
    @Override
    public Video getVideo() {   
        return new JavaVideo();
    }
    @Override
    public Article getArticle() {
        return new JavaArticle();
    }
}
public class PythonCourseFactroy implements CourseFactory{
    @Override
    public Video getVideo() {
        return new PythonVideo();
    }
    @Override
    public Article getArticle() {
        return new PythonArticle();
    }
}

具体的应用，以Test类举例子：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        CourseFactory courseFactory = new JavaCourseFactory();
        Video video = courseFactory.getVideo();
        Article article = courseFactory.getArticle();
        video.produce();
        article.produce();
    }
}

3. 类图

image.png

从上述类图中可以看到，

• 应用层不关心产品族创建的过程，只需要关心是哪个产品族工厂。应用层代码和具体的视频是解耦的和具体的手记也是解耦的
• 扩展具体工厂是容易的，如再增加一个算法工厂或C++工厂。
• 扩展产品是困难的，如新增源码产品，则需要修改大量的代码。所以模式的选择需要根据具体的业务场景，因地制宜。所以创建工厂时尽量找结构固定程度比较高的
• 从JavaCourseFactory中取Java相关的内容是方便的，但是若需要取Java的视频，Python的手记却是麻烦的，但这并不是设计模式的问题。
• 工厂方法关注产品等级结构，抽象工厂关注产品族。

4. 记忆

image.png

5. 源码

以数据库连接接口 java.sql.connection为例，该接口中返回的都是一个产品族，因为方法太多，此处不再列举。