设计模式：抽象工厂模式

     接着上一篇工厂方法模式说，现在披萨店生意很好，除了卖披萨，又卖汉堡，并且为了适用不同的客户群体，增加了单人套餐和家庭套餐。这种情况下多了一个产品汉堡，已经不适合用工厂方法模式了，这时候就要用到更加抽象化的抽象工厂模式来满足这个系统。

一、抽象工厂模式概念

   抽象工厂模式是所有形态的工厂模式中最为抽象和最具一般性的一种形态。抽象工厂模式可以向客户端提供一个接口，使得客户端在不必指定产品的具体类型的情况下，创建多个产品族中的产品对象。这就是抽象工厂的用意。

二、抽象工厂模式的结构

抽象工厂模式的简略类图如下：

从上图可以看出， 抽象工厂模式涉及到抽象工厂角色，具体工厂角色，抽象产品角色以及具体产品角色等四个角色：

• 抽象工厂角色：担任这个角色的是工厂方法模式的核心，它是与应用程序无关的。任何在模式中创建对象的工厂类必须实现这个接口。
• 具体工厂角色：担任这个角色的是实现了抽象工厂接口的具体Java类，具体工厂角色含有与应用密切相关的逻辑，并且受到应用程序的调用以创建产品对象。
• 抽象产品角色：工厂方法模式所创建的对象的超类型，也就是产品对象的共同父类或共同拥有的接口。
• 具体产品角色：这个角色实现了抽象产品角色所申明的接口。工厂方法模式所创建的每一个对象都是某个具体产品角色的实例。

为了更好地理解抽象工厂模式，我们先引入两个概念：

(1) 产品等级结构：产品等级结构即产品的继承结构，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。

(2) 产品族：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。

角色上跟工厂方法模式差不多。只是比之前多了一个产品汉堡，并且具体工厂类划分是按照产品族来划分的，这里划分为单人套餐（SingleFactory）以及家庭套餐（FamilyFactory），单人套餐工厂类可以生产单人套餐披萨和单人套餐汉堡。家庭套餐工厂类可以生产家庭套餐披萨和家庭套餐汉堡。

下图所示是这个系统的产品等级结构与产品族示意图如图：

附上代码前先来看看完整的类图：

三、代码示例

下面是抽象产品的角色Pizza的源代码：

public interface Pizza {
    public void create();
}

下面是具体产品的角色SinglePizza的源代码：

public class SinglePizza implements Pizza{
    @Override
    public void create() {
        System.out.println("单人套餐披萨");
    }
}

下面是具体产品的角色FamilyPizza的源代码：

public class FamilyPizza implements Pizza{
    @Override
    public void create() {
        System.out.println("家庭套餐披萨");
    }
}

下面是抽象产品的角色Hamburger的源代码：

public interface Hamburger {
    public void create();
}

下面是具体产品的角色SingleHamburger的源代码：

public class SingleHamburger  implements Hamburger{
    @Override
    public void create() {
        System.out.println("单人套餐汉堡");
    }
}

下面是具体产品的角色FamilyHamburger的源代码：

public class FamilyHamburger implements Hamburger{
    @Override
    public void create() {
        System.out.println("家庭套餐汉堡");
    }
}

下面是抽象工厂角色Factory的代码，这个角色是使用一个java接口实现，它声明了两个工厂方法，一个用来生产披萨，一个用来生产汉堡，并要求所有的具体工厂角色实现这个工厂方法：

public interface Factory {
    public Pizza createPizza();
    public Hamburger createHamburger();
}

下面是具体工厂角色SingleFactory的代码，这个角色实现了抽象工厂角色Factory所声明的工厂方法：

public class SingleFactory implements Factory{
    @Override
    public Pizza createPizza() {
        return new SinglePizza();
    }

    @Override
    public Hamburger createHamburger() {
        return new SingleHamburger();
    }
}

下面是具体工厂角色FamilyFactory的代码，这个角色实现了抽象工厂角色Factory所声明的工厂方法：

public class FamilyFactory implements Factory{
    @Override
    public Pizza createPizza() {
        return new FamilyPizza();
    }
    @Override
    public Hamburger createHamburger() {
        return new FamilyHamburger();
    }
}

下面是客户端角色的源代码：

public class OrderPizza {
    public static void main(String[] args){
        Factory factory=new SingleFactory();
        Pizza pizza=factory.createPizza();
        pizza.create();
        Hamburger hamburger=factory.createHamburger();
        hamburger.create();
        factory= new FamilyFactory();
        pizza=factory.createPizza();
        pizza.create();
        hamburger=factory.createHamburger();
        hamburger.create();
    }
}

结果演示：

单人套餐披萨
单人套餐汉堡
家庭套餐披萨
家庭套餐汉堡

四、实际常见的应用

 

五、总结

工厂方法模式和抽象工厂模式对比

• 工厂方法模式是一种极端情况的抽象工厂模式，而抽象工厂模式可以看成是工厂方法模式的推广。
• 工厂方法模式用来创建一个产品的等级结构，而抽象工厂模式是用来创建多个产品的等级结构。
• 工厂方法模式只有一个抽象产品类，而抽象工厂模式有多个抽象产品类。
• 工厂方法模式中具体工厂类只有一个创建方法，而抽象工厂模式中具体工厂类有多个创建方法。

到此，工厂模式中3种模式都学完了，那到底工厂模式的实现帮了我们什么？

• 系统可以在不修改具体工厂角色的情况下引进新的产品。
• 客户端不必关心对象如何创建，明确了职责。
• 更好的理解面向对象的原则，面向接口编程，而不要面向实现编程。