【软考】设计模式之抽象工厂模式

1.提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定它们具体的类。
2.抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是一种创建型设计模式。
3.抽象工厂模式用于系统的产品族，而不仅仅是一个等级结构；一个等级的抽象类只能创建一个等级的产品，而抽象工厂模式能创建多个等级的产品。

2. 应用场景

1.当一个系统不应当依赖于产品类实例如何被创建、组合和表示的细节时。
2.当系统中有多于一个的产品族，而每次只使用其中某一产品族时。
3.属于同一个产品族的产品将在一起使用，这一约束必须在系统的设计中体现出来。
4.系统提供一个产品类的库，并希望系统的设计独立于这些产品的实现时。

3. 结构图

4. 构成

1.抽象工厂（Abstract Factory）：声明一个创建产品对象的接口，但由子类决定要实例化的产品是哪一个。工厂方法通常返回该产品的抽象类型。
2.具体工厂（Concrete Factory）：实现了抽象工厂接口的具体类，负责实例化产品对象。
3.抽象产品（Abstract Product）：为每种产品声明接口，在抽象产品中定义了产品的抽象方法。
4.具体产品（Concrete Product）：实现了抽象产品接口的具体类。

5. 适用性

1.一个系统要独立于它的产品的创建、组合和表示时。
2.一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时。
3.当要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时。
4.当提供一个产品类库，只想显示它们的接口而不是实现时。

6. 优点

1.抽象工厂模式隔离了具体类的生成，使得客户不需要知道什么被创建。
2.增加一个新的产品族很方便，无需修改已有系统，符合开闭原则。

7. 缺点

1.增加新的产品等级结构很复杂，需要修改抽象工厂和所有的具体工厂类，对"开闭原则"的支持呈现倾斜性。
2.使用抽象工厂模式会增加系统中类的个数，在一定程度上增加了系统的复杂度和理解难度。

8. java示例

1.抽象产品食物

package com.learning.factory.abstract_factory.example;

/**
- 抽象产品：食物
  */
public interface Food {
void prepare();
}
2.抽象产品饮料

package com.learning.factory.abstract_factory.example;

/**
- 抽象产品：饮料
  */
  public interface Drink {
  void serve();
  }
3.具体产品中餐食物

package com.learning.factory.abstract_factory.example;

/**
- 具体产品：中餐食物
  */
  public class ChineseFood implements Food {
  @Override
  public void prepare() {
  System.out.println("准备中餐食物");
  }
  }
4.具体产品中餐饮料

package com.learning.factory.abstract_factory.example;

/**
- 具体产品：中餐饮料
  */
public class ChineseDrink implements Drink {
@Override
public void serve() {
System.out.println("供应中餐饮料");
}
}
5.具体产品西餐食物

package com.learning.factory.abstract_factory.example;

/**
- 具体产品：西餐食物
  */
  public class WesternFood implements Food {
  @Override
  public void prepare() {
  System.out.println("准备西餐食物");
  }
  }
6.具体产品西餐饮料

package com.learning.factory.abstract_factory.example;

/**
- 具体产品：西餐饮料
  */
  public class WesternDrink implements Drink {
  @Override
  public void serve() {
  System.out.println("供应西餐饮料");
  }
  }
7.抽象工厂

package com.learning.factory.abstract_factory.example;

/**
- 抽象工厂
  /
  public interface RestaurantFactory {
  /*
  - 创建食物
  - @return
    */
    Food createFood();
  /**
  - 创建饮料
  - @return
    */
    Drink createDrink();
    }
8.具体工厂中餐工厂

package com.learning.factory.abstract_factory.example;

/**
- 具体工厂：中餐工厂
  */
  public class ChineseRestaurantFactory implements RestaurantFactory {
  @Override
  public Food createFood() {
  return new ChineseFood();
  }
  
  @Override
  public Drink createDrink() {
  return new ChineseDrink();
  }
  }
9.具体工厂西餐工厂

package com.learning.factory.abstract_factory.example;

/**
- 具体工厂：西餐工厂
  */
  public class WesternRestaurantFactory implements RestaurantFactory {
  @Override
  public Food createFood() {
  return new WesternFood();
  }
  
  @Override
  public Drink createDrink() {
  return new WesternDrink();
  }
  }

10.客户端

package com.learning.factory.abstract_factory.example;

/**

客户端
*/
public class RestaurantClient {
public static void main(String[] args) {
// 使用中餐工厂
RestaurantFactory chineseFactory = new ChineseRestaurantFactory();
Food chineseFood = chineseFactory.createFood();
chineseFood.prepare();

 Drink chineseDrink = chineseFactory.createDrink();  
 chineseDrink.serve();  

 // 使用西餐工厂  
 RestaurantFactory westernFactory = new WesternRestaurantFactory();  
 Food westernFood = westernFactory.createFood();  
 westernFood.prepare();  

 Drink westernDrink = westernFactory.createDrink();  
 westernDrink.serve();

}
}

11.示例截图