Abstract Factory抽象工厂模式(Java代码实现)——创建型模式

在本人所编写的关于23种设计模式的文章中，前言基本上都是一样的，读者可以从章节2开始阅读，本篇是关于创建型模式中抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）的详解。

1.前言

根据Design Patterns - Elements of Reusable Object-Oriented Software（中文译名：设计模式 - 可复用面向对象软件的基础） 一书，四位作者把设计模式分为三大类，分别如下：

1.创建型模式
这些设计模式提供了一种在创建对象的同时隐藏创建逻辑的方式，而不是使用 new 运算符直接实例化对象。这使得程序在判断针对某个给定实例需要创建哪些对象时更加灵活。

• 单例模式（Singleton Pattern）
• 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）
• 工厂方法模式（Factory Method Pattern）
• 建造者模式（Builder Pattern）
• 原型模式（Prototype Pattern）

2.结构型模式
这些设计模式关注类和对象的组合。继承的概念被用来组合接口和定义组合对象获得新功能的方式。

• 适配器模式（Adapter Pattern）
• 桥接模式（Bridge Pattern）
• 组合模式（Composite Pattern）
• 装饰器模式（Decorator Pattern）
• 外观模式（Facade Pattern）
• 享元模式（Flyweight Pattern）
• 代理模式（Proxy Pattern）

3.行为型模式
这些设计模式特别关注对象之间的通信。

• 责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）
• 命令模式（Command Pattern）
• 解释器模式（Interpreter Pattern）
• 迭代器模式（Iterator Pattern）
• 中介者模式（Mediator Pattern）
• 备忘录模式（Memento Pattern）
• 观察者模式（Observer Pattern）
• 状态模式（State Pattern）
• 策略模式（Strategy Pattern）
• 模板模式（Template Pattern）
• 访问者模式（Visitor Pattern）

本篇是关于创建型模式中抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）的详解。

2.抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）

2.1意图

提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。

2.2UML类图

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。
在抽象工厂模式中，接口是负责创建一个相关对象的工厂，不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。
如下（还是以现在热门的奶茶为例）：

2.3Java代码具体实现

2.3.1包结构如下

2.3.2factory包

public abstract class AbstractFactory {
    
    public abstract Tea getTea(String tea);
    public abstract SmallMaterial getSmallMaterial(String smallmaterial);
}

/**
 * @Author: YuShiwen
 * @Date: 2022/2/5 12:55 AM
 * @Version: 1.0
 */
public class FactoryProducer {
     
    public static AbstractFactory getFactory(String factory){
     
        if ("smallMaterial".equalsIgnoreCase(factory)){
     
            return new SmallMaterialFactory();
        }else if ("Tea".equalsIgnoreCase(factory)){
     
            return new TeaFactory();
        }else {
     
            throw new RuntimeException("暂不支持改名称的工厂!");
        }
    }
}

/**
 * @Author: YuShiwen
 * @Date: 2022/2/5 12:48 AM
 * @Version: 1.0
 */
public class SmallMaterialFactory extends AbstractFactory {
      
    @Override
    public Tea getTea(String tea) {
      
        return null;
    }

    @Override
    public SmallMaterial getSmallMaterial(String smallmaterial) {
      
        if ("coconut".equalsIgnoreCase(smallmaterial)) {
      
            return new Coconut();
        } else if ("pearl".equalsIgnoreCase(smallmaterial)) {
      
            return new Pearl();
        } else if ("sago".equalsIgnoreCase(smallmaterial)) {
      
            return new Sago();
        } else {
      
            throw new RuntimeException("其他茶品暂不支持！");
        }
    }
}

/**
 * @Author: YuShiwen
 * @Date: 2022/2/3 10:43 PM
 * @Version: 1.0
 */
public class TeaFactory extends AbstractFactory{
       
    @Override
    public Tea getTea(String tea) {
       
        if ("blackTea".equalsIgnoreCase(tea)) {
       
            return new BlackTea();
        } else if ("greenTea".equalsIgnoreCase(tea)) {
       
            return new GreenTea();
        } else if ("milkTea".equalsIgnoreCase(tea)) {
       
            return new MilkTea();
        } else {
       
            throw new RuntimeException("其他茶品暂不支持！");
        }
    }

    @Override
    public SmallMaterial getSmallMaterial(String smallmaterial) {
       
        return null;
    }
}

2.3.3smallmaterial包

public interface SmallMaterial {
        
    void add();
}

public class Sago implements SmallMaterial {
          @Override public void add() {
          System.out.println("加入小料西米!"); } } 

public class Pearl implements SmallMaterial {
           @Override public void add() {
           System.out.println("加入小料珍珠!"); } } 

public class Coconut implements SmallMaterial {
            @Override public void add() {
            System.out.println("加入小料椰果!"); } } 

2.3.4tea包

public interface Tea {
             void make(); } 

public class MilkTea implements Tea {
              @Override public void make() {
              System.out.println("make the milk tea!"); } } 

public class GreenTea implements Tea {
               @Override public void make() {
               System.out.println("make the green tea!"); } } 

public class BlackTea implements Tea {
                @Override public void make() {
                System.out.println("make the black tea!"); } } 

2.3.5main包

/** * @Author: YuShiwen * @Date: 2022/2/3 10:58 PM * @Version: 1.0 */ public class CustomerDemo {
                 public static void main(String[] args) {
                 FactoryProducer.getFactory("Tea").getTea("milkTea").make(); AbstractFactory smallMaterial = FactoryProducer.getFactory("smallMaterial"); smallMaterial.getSmallMaterial("sago").add(); smallMaterial.getSmallMaterial("Pearl").add(); smallMaterial.getSmallMaterial("Coconut").add(); } } 

2.3.6 运行结果

2.4优缺点

优点：
当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。

缺点：
产品族扩展非常困难，要增加一个系列的某一产品，既要在抽象的 Creator 里加代码，又要在具体的里面加代码。

建议：
抽象工厂模式是为了让创建工厂和一组产品与使用相分离，并可以随时切换到另一个工厂以及另一组产品；
抽象工厂模式实现的关键点是定义工厂接口和产品接口，但如何实现工厂与产品本身需要留给具体的子类实现，使用者只和抽象工厂与抽象产品打交道。