设计模式

抽象工厂模式

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定义：为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无需指定它们的具体类。

抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本，在有多个业务品种、业务分类时十分有用。

UML类图

抽象工厂模式的通用类图

通用代码

抽象产品类：

public abstract class AbstractProductA{
    //每个产品共有的方法
    public void shareMethod(){}

    //每个产品相同方法，不同实现
    public abstract void doSomething();
}

//省略AbstractProductB

产品实现类：

public class ProductA1 extends AbstractProductA {
    public void doSomething(){
        System.out.println("产品A1的实现方法");
    }
}

public class ProductA2 extends AbstractProductA{
    public void doSomething(){
        System.out.println("产品A2的实现方法");
    }
}

//省略ProductB1和ProductB2

抽象工厂类：

public abstract class AbstractCreator{
    //创建A产品家族
    public abstract AbstractProductA createProductA();

    //创建B产品家族
    public abstract AbstractProductB createProductB();
}

产品等级1的实现类：

public class Creator1 extends AbstractCreator{
    //只生产产品等级为1的A产品
    public AbstractProductA createProductA(){
        return new ProductA1();
    }

    //只生产产品等级为1的B产品
    public AbstractProductB createProductB(){
        return new ProductB1();
    }
}

产品等级2的实现类：

public class Creator2 extends AbstractCreator{
    //只生产产品等级为2的A产品
    public AbstractProductA createProductA(){
        return new ProductA2();
    }

    //只生产产品等级为2的B产品
    public AbstractProductB createProductB(){
        return new ProductB2();
    }
}

场景类：

public class Client{
    public static void main(String[] args) {
        //定义出两个工厂
        AbstractCreator creator1=new Creator1();
        AbstractCreator creator2=new Creator2();

        //产生A1对象
        AbstractProductA a1=creator1.createProductA();
        //产生A2对象
        AbstractProductA a2=creator2.createProductA();
        //产生B1对象
        AbstractProductB b1=creator1.createProductB();
        //产生B2对象
        AbstractProductB b2=creator2.createProductB();

        //...
    }
}

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应用

优点

• 封装性。高层模块不需要关心每个产品的实现类，只需关心接口。
• 产品族内的约束为非公开状态。生产过程对高层模块来说是透明的。

缺点

产品族扩展困难。例如要增加一个产品，需要更改抽象工厂类及其实现类，严重违反了开闭原则。

使用场景

一个对象族都有相同的约束，则可以使用抽象工厂模式

实际应用

• Collection中的iterator方法。（通过arrayList.iterator();创建迭代器对象）
• JDBC数据库开发。（如果需要更换数据库，则只需要改一下数据库驱动名称就可以）
• 连接邮件服务器框架（涉及多种连接方式，如POP3 、SMTP、 HTTP，此时定义一个连接邮件服务器接口）
• 反射（方法proxy.newProxyInstance()，constructor.newInstance()等）

注意事项

抽象工厂模式中产品族扩展困难，产品等级扩展容易。增加一个产品等级，只需增加一个工厂类负责新增加出来的产品生产任务即可。横向扩展容易，纵向扩展难。

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参考文献： 《设计模式之禅》