大话设计模式之抽象工厂模式

一、前言

今天主要讲解抽象工厂模式。抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是工厂方法模式的进一步抽象，其英文原话"Provide an interface for creating families of related or dependent objects without specifying their concrete classes",翻译，“为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，无需指定它们的具体类”。

抽象工厂模式通常是用于创建一族产品，并且这族产品分不同的等级；不同的具体工厂类生产不同等级的一族产品。抽象工厂模式也有四种角色：抽象工厂、具体工厂、抽象产品和具体产品，具体解释参见博文《大话设计模式(六)工厂方法模式》。

抽象工厂模式的类图如下：

可以看到产品族包括ProductA和ProductB两种产品，每个具体工厂都能生产这两种产品，只是ConcreteFactory1生产的等级为1的族产品；ConcreteFactory2生产的是等级为2的族产品。下面以上图为模型，写一个demo，测试抽象工厂模式。

二、码上有戏

package cn.edu.ujn.designpattern;

//抽象产品A,定义了产品的公共方法，产品A和B属于一个产品族  
interface ProductA {
	public void method1();

	public void method2();
}

// 抽象产品B,定义了产品的公共方法，产品A和B属于一个产品族
interface ProductB {
	public void method1();

	public void method2();
}

// 等级为1的具体产品A
class ConcreateProductA1 implements ProductA {

	@Override
	public void method1() {
		System.out.println("等级为1的产品A的method1()");
	}

	@Override
	public void method2() {
		System.out.println("等级为1的产品A的method2()");
	}
}

// 等级为2的具体产品A
class ConcreateProductA2 implements ProductA {

	@Override
	public void method1() {
		System.out.println("等级为2的产品A的method1()");
	}

	@Override
	public void method2() {
		System.out.println("等级为2的产品A的method2()");
	}
}

// 等级为1的具体产品B
class ConcreateProductB1 implements ProductB {

	@Override
	public void method1() {
		System.out.println("等级为1的产品B的method1()");
	}

	@Override
	public void method2() {
		System.out.println("等级为1的产品B的method2()");
	}
}

// 等级为2的具体产品B
class ConcreateProductB2 implements ProductB {

	@Override
	public void method1() {
		System.out.println("等级为2的产品B的method1()");
	}

	@Override
	public void method2() {
		System.out.println("等级为2的产品B的method2()");
	}
}

//抽象工厂,定义了生产族产品的方法；  
interface AbstractFactory_ {  
	public ProductA factoryA();  
	public ProductB factoryB();  
}

// 具体工厂（生产等级为1的族产品）
class ConcreateFactory1 implements AbstractFactory_ {

	// 生产等级为1的产品A
	@Override
	public ProductA factoryA() {
		return new ConcreateProductA1();
	}

	// 生产等级为1的产品B
	@Override
	public ProductB factoryB() {
		return new ConcreateProductB1();
	}
} 

//具体工厂（生产等级为2的族产品）
class ConcreateFactory2 implements AbstractFactory_ {

	// 生产等级为2的产品A
	@Override
	public ProductA factoryA() {
		return new ConcreateProductA2();
	}

	// 生产等级为2的产品B
	@Override
	public ProductB factoryB() {
		return new ConcreateProductB2();
	}
} 

public class AbstractFactory {
	public static void main(String[] args) {
		AbstractFactory_ absFac = new ConcreateFactory1();
		ProductA productA = absFac.factoryA();
		productA.method1();
	}
}

三、优缺点

3.1 抽象工厂模式的优点

1. 易于交换产品系列，由于具体工厂类，在一个应用程序中只需要在初始化的时候出现一次，这就使得改变一个应用的具体工厂变得非常容易，它只需改变具体工厂即可使用不同的产品配置。
2. 它让具体的创建实例过程与客户端分离，客户端是通过他们的抽象接口操纵实例，产品的具体类名也被具体工厂的实现分离，不会出现在客户端代码中。

3.2 抽象工厂模式的缺点

1. 抽象模式虽然便于两数据库之间的切换，但是不便于增加需求功能。
2. 如果有100个调用数据库访问的类，就需要多次实例化100此具体工厂类。

四、抽象工厂模式、反射以及配置文件

反射方法的实质是在对象实例化的时候传引用，将程序由编译时转为运行时，通过字符串变量来处理，去除了if、switch判断的麻烦。但是如果数据库在更换时，还需要去修改程序（字符串的值）重编译。

通过添加配置文件可以解决更改DataAccess的问题。

五、总结

• 抽象工厂模式相对于工厂方法模式来说，每个具体工厂可以生产一族产品（即多种产品）；而工厂方法模式是具体工厂生产相应的具体产品，只能生产一种产品。当产品族中只有一种产品时抽象工厂模式退化成工厂方法模式。
• 抽象工厂模式提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定他们具体的类。它针对的是有多个产品的等级结构。
• 无论是简单工厂模式，工厂方法模式，还是抽象工厂模式，他们都属于工厂模式，在形式和特点上也是极为相似的，他们的最终目的都是为了解耦。在使用时，我们不必去在意这个模式到底工厂方法模式还是抽象工厂模式，因为他们之间的演变常常是令人琢磨不透的。经常你会发现，明明使用的工厂方法模式，当新需求来临，稍加修改，加入了一个新方法后，由于类中的产品构成了不同等级结构中的产品族，它就变成抽象工厂模式了；而对于抽象工厂模式，当减少一个方法使的提供的产品不再构成产品族之后，它就演变成了工厂方法模式。所以，在使用工厂模式时，只需要关心降低耦合度的目的是否达到了。