【前端设计模式】之抽象工厂模式

✨ 专栏介绍

设计模式是在软件开发中经过验证的解决问题的方法。它们是从经验中总结出来的，可以帮助我们更好地组织和管理代码，提高代码的可维护性、可扩展性和可重用性。无论是前端还是后端开发，设计模式都扮演着重要的角色。在本专栏中，我们将探索一些常见的前端设计模式，并学习如何将它们应用于实际项目中。通过掌握这些设计模式，我们可以编写更优雅、可靠且易于维护的前端代码。

本文主要讲解创建型模式中的抽象工厂模式

抽象工厂模式是一种创建型设计模式，它提供了一种创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定具体类。在前端开发中，抽象工厂模式可以帮助我们更好地组织和管理代码，提高代码的可维护性和可扩展性。

抽象工厂模式特性

1. 抽象工厂模式将对象的创建与使用分离，客户端只需要关心接口而不需要关心具体实现。
2. 抽象工厂模式可以通过切换具体工厂类来改变整个系统的行为。
3. 抽象工厂模式符合开闭原则，当需要增加新的产品族时，只需要扩展抽象工厂和具体工厂类即可。

应用示例

1. 创建一个UI组件库：

// 抽象工厂
class UIComponentFactory {
  createButton() {}
  createInput() {}
}

// 具体工厂
class MaterialUIComponentFactory extends UIComponentFactory {
  createButton() {
    return new MaterialButton();
  }
  
  createInput() {
    return new MaterialInput();
  }
}

class AntDesignUIComponentFactory extends UIComponentFactory {
  createButton() {
    return new AntDesignButton();
  }
  
  createInput() {
    return new AntDesignInput();
  }
}

// 抽象产品
class Button {}
class Input {}

// 具体产品
class MaterialButton extends Button {}
class MaterialInput extends Input {}

class AntDesignButton extends Button {}
class AntDesignInput extends Input {}

// 使用
const materialFactory = new MaterialUIComponentFactory();
const materialButton = materialFactory.createButton();
const materialInput = materialFactory.createInput();

const antDesignFactory = new AntDesignUIComponentFactory();
const antDesignButton = antDesignFactory.createButton();
const antDesignInput = antDesignFactory.createInput();

1. UIComponentFactory 类是一个抽象的工厂类，它定义了两个基本的工厂方法：createButton() 和 createInput()。这些方法在具体的工厂类中被覆盖，以创建特定类型的按钮和输入框。
2. MaterialUIComponentFactory 和 AntDesignUIComponentFactory 是两个具体的工厂类，它们继承自 UIComponentFactory。每个工厂都有自己的 createButton() 和 createInput() 方法，这些方法返回特定类型的按钮和输入框（分别是 MaterialButton 和 MaterialInput，以及 AntDesignButton 和 AntDesignInput）。
3. Button 和 Input 是抽象产品类，它们定义了产品的一般性特征。具体的 MaterialButton 和 AntDesignButton 类继承自 Button 类，而 MaterialInput 和 AntDesignInput 类继承自 Input 类。

最后创建了两个具体的工厂对象（materialFactory 和 antDesignFactory），并使用它们的 createButton() 和 createInput() 方法创建了具体的按钮和输入框对象。

2. 创建一个跨浏览器的XHR对象

// 抽象工厂
class XHRFactory {
  createXHR() {
    return new XHR();
  }
}

// 具体工厂
class StandardXHRFactory extends XHRFactory {
  createXHR() {
    return new StandardXHR();
  }
}

class ActiveXHRFactory extends XHRFactory {
  createXHR() {
    return new ActiveXHR();
  }
}

// 抽象产品
class XHR {
  send(data) {
    throw new Error("This method must be overridden");
  }
}

// 具体产品
class StandardXHR extends XHR {
  send(data) {
    console.log("Sending data with StandardXHR: " + data);
  }
}

class ActiveXHR extends XHR {
  send(data) {
    console.log("Sending data with ActiveXHR: " + data);
  }
}

// 使用
let xhr;
if (new XMLHttpRequest()) {
  const standardXhrFactory = new StandardXHRFactory();
  xhr = standardXhrFactory.createXHR();
} else if (new ActiveXObject()) {
  const activeXhrFactory = new ActiveXHRFactory();
  xhr = activeXhrFactory.createXHR();
} else {
  throw new Error("No suitable XHR implementation found");
}

if (xhr instanceof StandardXHR) {
  xhr.send("Some data");
} else if (xhr instanceof ActiveXHR) {
  xhr.send("Some data");
} else {
  throw new Error("Unknown XHR type");
}

首先，我们定义了一个抽象工厂类XHRFactory，其中包含一个createXHR()方法用于创建XHR对象。然后，我们定义了两个具体工厂类StandardXHRFactory和ActiveXHRFactory，它们分别继承自抽象工厂类，并实现了createXHR()方法来创建具体的XHR对象。

接着，我们定义了一个抽象产品类XHR，其中包含一个抽象方法send(data)。然后，我们定义了两个具体产品类StandardXHR和ActiveXHR，它们分别继承自抽象产品类，并实现了send(data)方法来发送数据。

在使用部分，我们首先通过判断浏览器是否支持XMLHttpRequest来选择具体的工厂类。如果支持，则使用StandardXHRFactory创建一个标准的XHR对象；如果不支持，则使用ActiveXHRFactory创建一个ActiveX的XHR对象。然后，根据具体的XHR对象类型来调用相应的发送数据方法。

这样，在不同浏览器环境下，我们可以通过抽象工厂模式来创建适合当前环境的跨浏览器的XHR对象，并且可以统一调用发送数据方法。

优缺点

优点

1. 提供了一种封装对象创建的方式，使得客户端代码与具体类解耦，易于维护和扩展。
2. 可以通过切换具体工厂类来改变整个系统的行为，提高代码的灵活性和可配置性。
3. 符合开闭原则，当需要增加新的产品族时，只需要扩展抽象工厂和具体工厂类即可。

缺点

1. 增加了系统的复杂度，引入了更多的类和接口。
2. 当产品族较多时，需要创建大量的具体工厂类，增加了代码量。

总结

抽象工厂模式是一种创建型设计模式，适用于需要创建一系列相关或相互依赖对象的场景。在前端开发中，抽象工厂模式可以帮助我们更好地组织和管理代码，提高代码的可维护性和可扩展性。它通过封装对象的创建过程，使得客户端代码与具体类解耦，并且可以通过切换具体工厂类来改变整个系统的行为。然而，它也增加了系统的复杂度，并且当产品族较多时会导致大量的具体工厂类。因此，在使用抽象工厂模式时需要权衡利弊，并根据实际情况进行选择。