设计模式-抽象工厂

抽象工厂模式：

最复杂的工厂模式的变种

抽象工厂模式，叫做abstract factory模式，它其实也是简单工厂模式的一个变种，但是它是最复杂的一个变种。

场景介绍：

它针对的是这昂zi的一个场景：

(1) 我们现在要生产的，不是一个一个的这个产品，而是一个一个的产品组合；

(2) 比如说，我们有产品A、B、C 三种，现在第一种产品组合是 A+B，第二种产品组合是 B+C，第三种产品组合是 A+C；

(3) 这个，其实就是要对工厂模式进行进一步的增强。

不用抽象工厂模式的实现：

那么，不用模式，我们来做的话，应该怎么来做的，先创建一个类，叫做WithoutAbstractFactoryPatternDemo。

然后，简单工厂模式，模板方法模式，工厂方法模式，以及抽象工厂模式，其实，我们可以把工厂相关的这个模式，给它放一块去记忆和总结，因为它们是相互关联的，ok。

对于产品的定义，可以基于方法工厂模式进行拷贝如下：

public class WithoutAbstractFactoryPatternDemo {

    public interface Product {
        void execute();
    }

    public static class Product1 implements Product {
        @Override
        public void execute() {
            System.out.println("产品1的功能逻辑");
        }
    }

    public static class Product2 implements Product {
        @Override
        public void execute() {
            System.out.println("产品2的功能逻辑");
        }
    }

    public static class Product3 implements Product {
        @Override
        public void execute() {
            System.out.println("产品3的功能逻辑");
        }
    }
}

接下来，再写一个main方法，在面方法里面应该是这样的。比如说，我们有这样的一些产品，假设我们现在要创建这个产品，是产品1+产品2 的一个组合。

如果用简单工厂模式来实现，我们来看看会有什么样的问题，这里我们给它每个产品类，先来搞一个工厂：

    public static class Product1Factory {
        public static Product createProduct() {
            return new Product1();
        }
    }

    public static class Product2Factory {
        public static Product createProduct() {
            return new Product2();
        }
    }

    public static class Product3Factory {
        public static Product createProduct() {
            return new Product3();
        }
    }

也就是每个产品，它都有一个自己的工厂。这时候，要创建这个产品1+产品2 的一个组合，实现如下：

    public static void main(String[] args) {
        // 我们现在要创建产品1+产品2的组合
        Product product1 = Product1Factory.createProduct();
        Product product2 = Product2Factory.createProduct();

        product1.execute();
        product2.execute();
    }

执行输出一下：

产品1的功能逻辑
产品2的功能逻辑

我们要创建这么一种组合，这是产品1和2的功能逻辑。这个是一种。

现在比如说，我们要创建那个产品2 + 产品3 的一个组合，然后把产品1+产品2的组合，给它注掉，这边是创建产品2+产品3，代码实现：

        // 我们现在要创建产品2+产品3的组合
        Product product2 = Product2Factory.createProduct();
        Product product3 = Product3Factory.createProduct();

        product2.execute();
        product3.execute();

然后又是，要创建产品1 + 产品3 的这么一个组合，把产品2+产品3的组合注掉，同样，这边是产品1+产品3，

不用抽象工厂模式的完整代码实现1如下：

public class WithoutAbstractFactoryPatternDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 我们现在要创建产品1+产品2的组合
//        Product product1 = Product1Factory.createProduct();
//        Product product2 = Product2Factory.createProduct();
//
//        product1.execute();
//        product2.execute();

//        // 我们现在要创建产品2+产品3的组合
//        Product product2 = Product2Factory.createProduct();
//        Product product3 = Product3Factory.createProduct();
//
//        product2.execute();
//        product3.execute();

        // 我们现在要创建产品1+产品3的组合
        Product product1 = Product1Factory.createProduct();
        Product product3 = Product3Factory.createProduct();

        product1.execute();
        product3.execute();
    }

    public interface Product {
        void execute();
    }

    public static class Product1 implements Product {
        @Override
        public void execute() {
            System.out.println("产品1的功能逻辑");
        }
    }

    public static class Product2 implements Product {
        @Override
        public void execute() {
            System.out.println("产品2的功能逻辑");
        }
    }

    public static class Product3 implements Product {
        @Override
        public void execute() {
            System.out.println("产品3的功能逻辑");
        }
    }

    public static class Product1Factory {
        public static Product createProduct() {
            return new Product1();
        }
    }

    public static class Product2Factory {
        public static Product createProduct() {
            return new Product2();
        }
    }

    public static class Product3Factory {
        public static Product createProduct() {
            return new Product3();
        }
    }
}

通过以上3种产品的组合示例，也就是说，它是什么意思呢，它其实是要，创建一组一组的这个产品。

为了方便去形容，它要创建一组一组的这个产品，我其实应该把它再变一下。先把每一种产品的工厂去掉，然后，我们应该有一个ProductA的接口，这么一个东西。

接下来，我们现在有 ProductA1，然后，ProductA2，然后，ProductA3，这样子。代码如下：

    public interface ProductA {
        void execute();
    }

    public static class ProductA1 implements ProductA {
        public void execute() {
            System.out.println("产品A1的功能逻辑");
        }
    }

    public static class ProductA2 implements ProductA {
        public void execute() {
            System.out.println("产品A2的功能逻辑");
        }
    }

    public static class ProductA3 implements ProductA {
        public void execute() {
            System.out.println("产品A3的功能逻辑");
        }
    }

然后，我们又有一套产品，叫做ProductB，ProductB1，ProductB2，然后ProductB3。

    public interface ProductB {
        void execute();
    }

    public static class ProductB1 implements ProductB {
        public void execute() {
            System.out.println("产品B1的功能逻辑");
        }
    }

    public static class ProductB2 implements ProductB {
        public void execute() {
            System.out.println("产品B2的功能逻辑");
        }
    }

    public static class ProductB3 implements ProductB {
        public void execute() {
            System.out.println("产品B3的功能逻辑");
        }
    }

然后，在main方法里，我们现在首先是要创建，产品A1 + 产品B1 的一个组合，我们要创建产品 ProductA1 和 ProductB1，就直接新建new吧，不用工厂去模拟了。

new ProductA1 和 new ProductB1，也就是A1+B1，这现在是一个组合。

然后又是创建，产品A2 和产品B2 的这么一个组合，new ProductA2 和这个 new ProductB2。来拷贝3组，然后是创建产品A3 + 产品B3，new ProductA3 + new ProductB3，ok，我们现在就做出来了，这样的一个例子。代码实现：

    public static void main(String[] args) {
        // 我们现在要创建产品A1+产品B1的组合
        ProductA productA1 = new ProductA1();
        ProductB productB1 = new ProductB1();

        productA1.execute();
        productB1.execute();

        // 要创建产品A2+产品B2的组合
        ProductA productA2 = new ProductA2();
        ProductB productB2 = new ProductB2();

        productA2.execute();
        productB2.execute();

        // 要创建产品A3+产品B3的组合
        ProductA productA3 = new ProductA3();
        ProductB productB3 = new ProductB3();

        productA3.execute();
        productB3.execute();
    }

执行输出一下结构，可以看一下是，

产品A1的功能逻辑
产品B1的功能逻辑
产品A2的功能逻辑
产品B2的功能逻辑
产品A3的功能逻辑
产品B3的功能逻辑

就是说产品A1+B1，它是一个组合，产品A2+B2，是一个组合，然后产品A3+B3，是一个组合。

那么现在的话呢，就是有一个问题。我现在要把产品 A1+B1 的这个组合，变成产品A1 + 产品B3，那怎么办，改代码呗，修改代码。

你这边本来是A1+B1，就得改成A1+B3，然后这个就是一个组合。我这边还得给它重新起一个名字 otherProductB3。

WithoutAbstractFactoryPatternDemo的完整代码2如下：

public class WithoutAbstractFactoryPatternDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 我们现在要创建产品A1+产品B1的组合
//        ProductA productA1 = new ProductA1();
//        ProductB productB1 = new ProductB1();
//
//        productA1.execute();
//        productB1.execute();
        
        // 我们现在要创建产品A1+产品B3的组合
        ProductA productA1 = new ProductA1();
        ProductB otherProductB3 = new ProductB3();

        productA1.execute();
        otherProductB3.execute();

        // 问题来了，调整产品组合的这个行为，如果你手动创建产品组合的代码，有100个地方，A1+B1
        // 一旦要调整，就是要对100个地方的代码，手动一点一点的去修改，组合的逻辑
        // 不可维护，不可扩展
        
        // 要创建产品A2+产品B2的组合
        ProductA productA2 = new ProductA2();
        ProductB productB2 = new ProductB2();

        productA2.execute();
        productB2.execute();

        // 要创建产品A3+产品B3的组合
        ProductA productA3 = new ProductA3();
        ProductB productB3 = new ProductB3();

        productA3.execute();
        productB3.execute();
    }

    public interface ProductA {
        void execute();
    }

    public static class ProductA1 implements ProductA {
        public void execute() {
            System.out.println("产品A1的功能逻辑");
        }
    }

    public static class ProductA2 implements ProductA {
        public void execute() {
            System.out.println("产品A2的功能逻辑");
        }
    }

    public static class ProductA3 implements ProductA {
        public void execute() {
            System.out.println("产品A3的功能逻辑");
        }
    }

    public interface ProductB {
        void execute();
    }

    public static class ProductB1 implements ProductB {
        public void execute() {
            System.out.println("产品B1的功能逻辑");
        }
    }

    public static class ProductB2 implements ProductB {
        public void execute() {
            System.out.println("产品B2的功能逻辑");
        }
    }

    public static class ProductB3 implements ProductB {
        public void execute() {
            System.out.println("产品B3的功能逻辑");
        }
    }
}

就是重新给它调整了，ok。执行输入如下：

产品A1的功能逻辑
产品B3的功能逻辑
产品A2的功能逻辑
产品B2的功能逻辑
产品A3的功能逻辑
产品B3的功能逻辑

那所以说调整，所以说问题来了，调整产品组合的这个行为，如果说，你那个手动创建产品组合的代码，有100个地方。比如说有100个地方，都是A1+B1这么一个组合去创建，那一旦要那个调整，就是要对100个地方的代码，手动一点一点的去修改，这个它们组合的这个逻辑。那不可维护，不可扩展。所以说针对这个问题，才有了叫做抽象工厂的这么一个模式。

抽象工厂模式的实现：

我们再创建一个类，叫做AbstractFactoryPatternDemo，这块的话，我们就把它WithoutAbstractFactoryPatternDemo中的 ProductA 和 ProductB 拷贝过来，还是建这样的一套东西出来，但是我们现在要定义多个抽象工厂。

第一个是，我们叫做public interface Factory，然后，它定义了几个接口，一个是createProductA，然后是，createProductB，因为任何一个抽象工厂的实现，都是创建某一个A 加某一个B 的一个组合，所以说，在接口里面，定义好它们俩就可以了。

然后，public static class Factory1 implements Factory，就是第一种组合。重写createProductA，它默认的返回是ProductA1，同样，重写createProductB，它默认的返回时ProductB1，然后这个Factory1工厂，默认的组合就是 productA1 + productB1。然后是 Factory2，它第二种组合，就是 A2 + B2。第3中组合，就是 A3 + B3。代码如下：

public class AbstractFactoryPatternDemo {

    public interface ProductA {
        void execute();
    }

    public static class ProductA1 implements ProductA {
        public void execute() {
            System.out.println("产品A1的功能逻辑");
        }
    }

    public static class ProductA2 implements ProductA {
        public void execute() {
            System.out.println("产品A2的功能逻辑");
        }
    }

    public static class ProductA3 implements ProductA {
        public void execute() {
            System.out.println("产品A3的功能逻辑");
        }
    }

    public interface ProductB {
        void execute();
    }

    public static class ProductB1 implements ProductB {
        public void execute() {
            System.out.println("产品B1的功能逻辑");
        }
    }

    public static class ProductB2 implements ProductB {
        public void execute() {
            System.out.println("产品B2的功能逻辑");
        }
    }

    public static class ProductB3 implements ProductB {
        public void execute() {
            System.out.println("产品B3的功能逻辑");
        }
    }
    
    public interface Factory {
        ProductA createProductA();
        ProductB createProductB();
    }
    
    public static class Factory1 implements Factory {
        
        public ProductA createProductA() {
            return new ProductA1();
        }
        
        public ProductB createProductB() {
            return new ProductB1();
        }
    }

    public static class Factory2 implements Factory {

        public ProductA createProductA() {
            return new ProductA2();
        }

        public ProductB createProductB() {
            return new ProductB2();
        }
    }

    public static class Factory3 implements Factory {

        public ProductA createProductA() {
            return new ProductA3();
        }

        public ProductB createProductB() {
            return new ProductB3();
        }
    }
}

也就是说，我们把这种组合，多个产品组合在一起的这个逻辑，给放到了一个一个的这个工厂里去，但是每个工厂都实现了一个抽象工厂的这么一个接口Factory。

然后，我们写一个main方法，创建第一个组合，第一个组合是那个产品A1 + 产品B1。这时，要从工厂Factory1获取第一种组合，那么 Factory1，它还得把自己搞成那个单例。private static final Factory1 instance = new Factory1();，然后，加一个Factory1的私有的无参构造器(定义成单例，必须加上，默认的构造器是public的)，private Factory1() {}，最后，public static Factory1 get() { return instance;}，通过公有的get方法返回Factory1实例，然后Factory2和Factory3，每一个工厂给它做成一个单例。以Factory1示例代码实现：

    public static class Factory1 implements Factory {

        private static final Factory1 instance = new Factory1();

        private Factory1() {}

        public static Factory1 get() {
            return instance;
        }

        public ProductA createProductA() {
            return new ProductA1();
        }

        public ProductB createProductB() {
            return new ProductB1();
        }
    }

然后，在main方法这边就是，ProductA productA = Factory1.get().createProductA();，ProductB productB = Factory1.get().createProductB，通过这个Factory1工厂，拿到了一套组合。然后，我们可以叫做firstProductA，就是第1种组合，

        // 产品A1+产品B1
        ProductA firstProductA = Factory1.get().createProductA();
        ProductB firstProductB = Factory1.get().createProductB();

然后，第二种是产品A2+B2，就是把第一种组合的firstProduct，这个给它改成secondProduct，然后，它是通过工厂2，去拿到的一组组合对。同样，产品A3+产品B3，这是third，然后是分别执行它们。

    public static void main(String[] args) {
        // 产品A1+产品B1
        ProductA firstProductA = Factory1.get().createProductA();
        ProductB firstProductB = Factory1.get().createProductB();

        firstProductA.execute();
        firstProductB.execute();

        // 产品A2+产品B2
        ProductA secondProductA = Factory2.get().createProductA();
        ProductB secondProductB = Factory2.get().createProductB();

        secondProductA.execute();
        secondProductB.execute();

        // 产品A3+产品B3
        ProductA thirdProductA = Factory3.get().createProductA();
        ProductB thirdProductB = Factory3.get().createProductB();

        thirdProductA.execute();
        thirdProductB.execute();
    }

然后，这一套产品组合就出来了，执行结果如下：

产品A1的功能逻辑
产品B1的功能逻辑
产品A2的功能逻辑
产品B2的功能逻辑
产品A3的功能逻辑
产品B3的功能逻辑

输出了A1B1，A2B2，A3B3，就是我们通过一个工厂，这个工厂里面，它就是定死了说，每个 A+B 的组合分别是什么，如果说现在要把 A1+B1，把这个产品改成A1+B3，这个时候，只要找到Factory1，把Factory1中的这个B1，给它改成B3就可以了，

    public static class Factory1 implements Factory {

        private static final Factory1 instance = new Factory1();

        private Factory1() {}

        public static Factory1 get() {
            return instance;
        }

        public ProductA createProductA() {
            return new ProductA1();
        }

        public ProductB createProductB() {
            //return new ProductB1();
            return new ProductB3();
        }
    }

这个一改就相当于是，Factory1这个组合就改了，而main中调用的方法连动都不用动，执行这跑，结果如下：

产品A1的功能逻辑
产品B3的功能逻辑
产品A2的功能逻辑
产品B2的功能逻辑
产品A3的功能逻辑
产品B3的功能逻辑

输出了A1B3组合，A2B2组合，A3B3组合。

抽象工厂模式的完整代码实现：

public class AbstractFactoryPatternDemo {

    public static void main(String[] args) {

        // 产品A1+产品B1 -> 产品A1+产品B3
        ProductA firstProductA = Factory1.get().createProductA();
        ProductB firstProductB = Factory1.get().createProductB();
        firstProductA.execute();
        firstProductB.execute();

        // 产品A2+产品B2
        ProductA secondProductA = Factory2.get().createProductA();
        ProductB secondProductB = Factory2.get().createProductB();
        secondProductA.execute();
        secondProductB.execute();

        // 产品A3+产品B3
        ProductA thirdProductA = Factory3.get().createProductA();
        ProductB thirdProductB = Factory3.get().createProductB();
        thirdProductA.execute();
        thirdProductB.execute();

        // 哪怕你有100个地方定义了产品组合，要调整组合的逻辑，只要修改一个工厂就可以了
    }

    public interface ProductA {
        void execute();
    }

    public static class ProductA1 implements ProductA {
        public void execute() {
            System.out.println("产品A1的功能逻辑");
        }
    }

    public static class ProductA2 implements ProductA {
        public void execute() {
            System.out.println("产品A2的功能逻辑");
        }
    }

    public static class ProductA3 implements ProductA {
        public void execute() {
            System.out.println("产品A3的功能逻辑");
        }
    }

    public interface ProductB {
        void execute();
    }

    public static class ProductB1 implements ProductB {
        public void execute() {
            System.out.println("产品B1的功能逻辑");
        }
    }

    public static class ProductB2 implements ProductB {
        public void execute() {
            System.out.println("产品B2的功能逻辑");
        }
    }

    public static class ProductB3 implements ProductB {
        public void execute() {
            System.out.println("产品B3的功能逻辑");
        }
    }

    public interface Factory {
        ProductA createProductA();
        ProductB createProductB();
    }

    public static class Factory1 implements Factory {

        private static final Factory1 instance = new Factory1();

        private Factory1() {}

        public static Factory1 get() {
            return instance;
        }

        public ProductA createProductA() {
            return new ProductA1();
        }

        public ProductB createProductB() {
            //return new ProductB1();
            return new ProductB3();
        }
    }

    public static class Factory2 implements Factory {

        private static final Factory2 instance = new Factory2();

        private Factory2() {}

        public static Factory2 get() {
            return instance;
        }

        public ProductA createProductA() {
            return new ProductA2();
        }

        public ProductB createProductB() {
            return new ProductB2();
        }
    }

    public static class Factory3 implements Factory {

        private static final Factory3 instance = new Factory3();

        private Factory3() {}

        public static Factory3 get() {
            return instance;
        }

        public ProductA createProductA() {
            return new ProductA3();
        }

        public ProductB createProductB() {
            return new ProductB3();
        }
    }
}

那这个时候，就是说，哪怕你有100个地方，定义了这个产品组合。要调整组合的这个逻辑，只要修改这一个工厂就可以了，这个工厂，就可以认为是抽象工厂的这么一个模式。那么像抽象工厂这个模式，它就更复杂了，在实际的开发场景里面，就更少见了。

抽象工厂模式的应用：

但是我们这个做电商的项目，实际在这个里面，抽象工厂模式会跟这个策略模式结合起来，再加上实际的电商业务，去实践。

所以，从模板方法，简单工厂，到工厂方法，再到抽象工厂模式，在电商项目中，抽象工厂模式，加策略模式，再加电商业务，你会发现一点。就是说，像这种设计模式，它是高度提炼的这个东西，如果不放到项目里面去，只是通过一个一个demo，知道这个模式长什么样，光会demo的话，是没有用的。要想真正掌握，这个模式就必须在实际的这个系统里面去做，必须在实际的项目里面去实践，然后这样的话，才能掌握说，如果把这个模式应用到复杂的业务场景里面去，然后，去保证我们这个代码设计，是非常的可维护，可扩展。

end

posted @ 2022-07-19 15:55 HarryVan 阅读(52) 评论(0) 编辑收藏举报

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