设计模式之抽象工厂

前言

关于抽象工厂模式，博主初学的时候是懵逼的，花了好大力气才明白它与工厂模式的异同，不得不说理解能力还有待加强(~。~)

什么是抽象工厂模式

为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无须指定它们的具体类。

让我们再回顾下工厂模式的定义：

定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到子类。

从定义上看，区别在于抽象工厂是针对一组相关或依赖的对象(产品和产品之间有共同的约束)，而工厂模式是针对一种产品。

UML类图

上面的这张图引用设计模式之禅关于抽象工厂的通用类图，说实话，我觉得这张图很难懂，不容易表述抽象工厂模式（也或许是个人理解能力）。下面上我的例子：

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，通过抽象工厂模式产生需要的对象是一种非常好的解决方式。要想理解抽象工厂模式，有两个概念我们是必须要理解的。

1. 产品族:功能相关联的一组产品,一般位于不同产品等级结构的相同位置上，每一个产品族中的产品数应该与产品等级结构数一致。在上面的例子中:ComputerCpu和ComputerRam属于一个产品族，MobileRam和MobileCpu属于一个产品族.
2. 产品等级结构: 一种产品内部的不同等级。比如cpu下的computerCpu和MobileCpu,Ram下的computerRam和mobileRam.

看懂了吗？没看懂就再看一遍啊.....如果不理解这两个概念，就不会理解抽象工厂，所以务必看懂再看接下来的文章.（想要更仔细的了解这两个概念，可以观看链接描述）

使用场景

一组对象有相同的约束，就可以使用抽象工厂模式。就比如我们常用的qq音乐，有mac版的，有windows版的，他们共同的约束就是操作系统。相应的在这个也无力，产品族有两个，mac版qq音乐和windows版qq音乐。产品等级结构只有一个就是qq音乐了。

代码分析

按照上面的cpu和ram

public abstract class Cpu {

    public void introduce() {
        System.out.println("我是" + getOperationSystem() + "处理器,运算速度贼快");
    }

    abstract String getOperationSystem();
}

public class ComputerCpu extends Cpu {
    @Override
    String getOperationSystem() {
        return "pc";
    }
}

public class MobileCpu extends Cpu {
    @Override
    String getOperationSystem() {
        return "移动端";
    }
}

public abstract class Ram {
    public void introduce(){
        System.out.println("我是"+getOperationSystem()+"内存，存取速度贼快");
    }

    abstract String getOperationSystem();
}

public class ComputerRam extends Ram {
    @Override
    String getOperationSystem() {
        return "pc";
    }
}

public class MobileRam extends Ram {
    @Override
    String getOperationSystem() {
        return "移动端";
    }
}

public abstract class AbstractFactory {

    abstract Cpu createCpu();
    abstract Ram createRam();
}

public class ComputerFactory extends AbstractFactory {
    @Override
    Cpu createCpu() {
        return new ComputerCpu();
    }

    @Override
    Ram createRam() {
        return new ComputerRam();
    }
}

public class MobileFactory extends AbstractFactory {
    @Override
    Cpu createCpu() {
        return new MobileCpu();
    }

    @Override
    Ram createRam() {
        return new MobileRam();
    }
}

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        AbstractFactory computerFactory = new ComputerFactory();
        AbstractFactory mobileFactory = new MobileFactory();

        computerFactory.createCpu().introduce();
        computerFactory.createRam().introduce();

        mobileFactory.createCpu().introduce();
        mobileFactory.createRam().introduce();
    }
}
测试结果：
我是pc处理器,运算速度贼快
我是pc内存，存取速度贼快
我是移动端处理器,运算速度贼快
我是移动端内存，存取速度贼快

相信只要前面的理论懂了，上面的这个小例子简直不要太轻松。

• 抽象厂模式具有封装性，高层模块在调用时根本不需要关心具体实现类，只要知道接口（抽象类）就可以了，我们不需要关心对象的创建问题，将创建对象的问题统统抛给工厂，只需知道一个工厂，就可以创造这个产品组的所有产品，优秀的设计就该如此。
• 产品族内的约束非公开状态，比如我使用手机，用的cpu和ram肯定都是移动端的，你总不可能手机用pc的cpu或者ram吧，本来就是不配套的配置。但是我们不需要去关心这个，因为他们的约束都在工厂内实现

总结

抽象工厂模式主要是解决一组具有相同约束的对象的创建问题。其中最核心的概念就是产品族和产品等级结构，抽象工厂模式在扩展产品等级结构是非常容易的，只需要增加新的产品类和新的工厂类就可以，从这点看它是符合开闭原则的，若是想扩展产品族，也就是增加一种产品，就需要创建对应类，同时需要修改所有的工厂，是不符合开闭原则的。