一、抽象工厂模式是什么？
抽象工厂模式是一种创建型的软件设计模式，该模式相当于升级版的工厂模式。
如果说工厂模式对应一个产品系列，那抽象工厂就对应了多个产品系列。比如工厂模式中有鞋子、衣服和裤子可以生产，那抽象工厂模式就会衍生出耐克工厂和阿迪工厂，这两个工厂分别生产各自品牌的鞋子、衣服和裤子，客户只需要选择具体工厂和想要的产品即可。如果想要替换产品系列，也只需要将具体工厂切换为别的品牌就行了。
抽象工厂模式的优点：
- 具体类分离。具体产品类在具体工厂的实现中进行了分离和归类。
- 易于更换产品族。当客户想要改变整个产品族时，只需要切换具体工厂即可。
- 利于产品一致性。当产品族的各个产品需要在一起执行时，抽象工厂可以确保客户只操作同系列产品，而不会进行跨品牌的组合。
抽象工厂模式的缺点：
- 不利于添加新种类产品。每加一个新的种类，如多一个项链类型的产品，那每一个具体工厂都要进行代码的扩展，且破坏了原先规定的结构，违反了开闭原则。
二、抽象工厂模式
2.1 结构图
客户端即Main主函数，选择具体工厂(族)，通过该工厂产生该系列下的具体产品(苹果和香蕉)，切换具体工厂，产生新系列的具体产品。
2.2 代码示例
场景描述：我联系了一家中国工厂，品尝该厂的苹果和香蕉，吃完后又找到一家美国工厂，品尝他家的苹果和香蕉，对比下口感。
//Prodect.h /****************************************************/ #pragma once #include <iostream> using namespace std; // 抽象产品类 class Prodect { public: // 构造函数 Prodect(int price) :m_price(price) {}; // 析构函数 virtual ~Prodect() {}; // 获取价格 int getPrice() { return m_price; } protected: // 产品价格 int m_price; }; // 抽象产品细分-苹果 class AppleProdect : public Prodect { public: // 构造函数 AppleProdect(int price, string color) :Prodect(price), m_color(color) {}; // 析构函数 virtual ~AppleProdect() {}; // 获取颜色 string getColor() { return m_color; } protected: // 颜色 string m_color; }; // 抽象产品细分-香蕉 class BananaProdect : public Prodect { public: // 构造函数 BananaProdect(int price) :Prodect(price) {}; // 析构函数 virtual ~BananaProdect() {}; }; // 具体产品-中国苹果 class ChineseAppleProdect : public AppleProdect { public: // 构造函数 ChineseAppleProdect(int price, string color) :AppleProdect(price, color) { cout << "获得了一个中国苹果。" << endl; }; // 析构函数 virtual ~ChineseAppleProdect() { cout << "吃掉了一个中国苹果。" << endl; }; }; // 具体产品-美国苹果 class AmericanAppleProdect : public AppleProdect { public: // 构造函数 AmericanAppleProdect(int price, string color) :AppleProdect(price, color) { cout << "获得了一个美国苹果。" << endl; }; // 析构函数 virtual ~AmericanAppleProdect() { cout << "吃掉了一个美国苹果。" << endl; }; }; // 具体产品-中国香蕉 class ChineseBananaProdect : public BananaProdect { public: // 构造函数 ChineseBananaProdect(int price) :BananaProdect(price) { cout << "获得了一个中国香蕉。" << endl; }; // 析构函数 virtual ~ChineseBananaProdect() { cout << "吃掉了一个中国香蕉。" << endl; }; }; // 具体产品-美国香蕉 class AmericanBananaProdect : public BananaProdect { public: // 构造函数 AmericanBananaProdect(int price) :BananaProdect(price) { cout << "获得了一个美国香蕉。" << endl; }; // 析构函数 virtual ~AmericanBananaProdect() { cout << "吃掉了一个美国香蕉。" << endl; }; };
//Factory.h /****************************************************/ #pragma once #include <iostream> #include "Prodect.h" using namespace std; // 抽象工厂类 class Factory { public: // 获取苹果 virtual Prodect* getApple() = 0; // 获取香蕉 virtual Prodect* getBanana() = 0; }; // 具体工厂类-中国工厂 class ChineseFactory : public Factory { public: // 获取苹果 virtual Prodect* getApple() { Prodect* prodect = new ChineseAppleProdect(5, "红"); return prodect; } // 获取香蕉 virtual Prodect* getBanana() { Prodect* prodect = new ChineseBananaProdect(3); return prodect; } }; // 具体工厂类-美国工厂 class AmericanFactory : public Factory { public: // 获取产品 virtual Prodect* getApple() { Prodect* prodect = new AmericanAppleProdect(4, "黑"); return prodect; } // 获取香蕉 virtual Prodect* getBanana() { Prodect* prodect = new AmericanBananaProdect(2); return prodect; } };
//main.cpp /****************************************************/ #include <iostream> #include <string> #include "Factory.h" #include "Prodect.h" using namespace std; int main() { cout << "找到中国工厂。" << endl; Factory* factoryA = new ChineseFactory(); Prodect *A = factoryA->getApple(); Prodect *B = factoryA->getBanana(); int applePrice = A->getPrice(); int bananaPrice = B->getPrice(); int sum = A->getPrice() + B->getPrice(); cout << "苹果价格：" << applePrice << "元。" << endl; cout << "香蕉价格：" << bananaPrice << "元。" << endl; cout << "累计消费：" << sum << "元。" << endl; cout << "中国苹果" << dynamic_cast<AppleProdect*>(A)->getColor() << "色" << endl; delete A; delete B; delete factoryA; cout << "享用完毕。" << endl << endl; cout << "找到美国工厂。" << endl; Factory* factoryB = new AmericanFactory(); Prodect *C = factoryB->getApple(); Prodect *D = factoryB->getBanana(); applePrice = C->getPrice(); bananaPrice = D->getPrice(); sum = C->getPrice() + D->getPrice(); cout << "苹果价格：" << applePrice << "元。" << endl; cout << "香蕉价格：" << bananaPrice << "元。" << endl; cout << "累计消费：" << sum << "元。" << endl; cout << "美国苹果" << dynamic_cast<AppleProdect*>(C)->getColor() << "色" << endl; delete C; delete D; delete factoryB; cout << "享用完毕。不如China。" << endl; return 0; }
程序结果如下。
在上述示例中，我们可以看到，这两个工厂都有同样的系列产品(苹果和香蕉)，我想体验新的系列产品，只需要更换具体工厂即可。
三、总结
我尽可能用较通俗的话语和直观的代码例程，来表述我对抽象工厂模式的理解，或许有考虑不周到的地方，如果你有不同看法欢迎评论区交流！希望我举的例子能帮助你更好地理解抽象工厂模式。
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