三、创建型（抽象工厂模式）

抽象工厂模式

概念

抽象工厂模式是一种创建型设计模式，它提供一个接口，用于创建一系列相关或相互依赖的对象，而无需指定它们的具体类。该模式通常用于处理一组产品对象的创建，确保每个产品的组合是一致的。

应用场景

产品系列：当系统需要创建多个相关产品的实例时，例如在图形用户界面中可能需要按钮、文本框和滚动条。
跨平台应用：在不同平台上提供不同的实现，确保一致的接口和风格。
系统扩展：在不改变现有代码的情况下，添加新产品系列时，只需实现新的工厂。
配置管理：根据不同的配置文件加载不同的产品系列。

注意点

复杂性：抽象工厂模式的引入可能增加系统复杂性，需要明确产品系列的设计。
接口的设计：设计良好的接口非常重要，以便扩展和维护。
新产品的引入：增加新产品时，需要更新抽象工厂及其所有具体工厂，可能会影响现有代码。

核心要素

抽象工厂：定义创建一系列产品的方法。
具体工厂：实现抽象工厂，负责创建具体产品。
抽象产品：定义产品的接口。
具体产品：实现抽象产品的具体类。

Java代码示例

java 复制代码

// 抽象产品
interface Button {
    void paint();
}

interface Checkbox {
    void paint();
}

// 具体产品
class WindowsButton implements Button {
    @Override
    public void paint() {
        System.out.println("绘制 Windows 按钮");
    }
}

class WindowsCheckbox implements Checkbox {
    @Override
    public void paint() {
        System.out.println("绘制 Windows 复选框");
    }
}

class MacButton implements Button {
    @Override
    public void paint() {
        System.out.println("绘制 Mac 按钮");
    }
}

class MacCheckbox implements Checkbox {
    @Override
    public void paint() {
        System.out.println("绘制 Mac 复选框");
    }
}

// 抽象工厂
interface GUIFactory {
    Button createButton();
    Checkbox createCheckbox();
}

// 具体工厂
class WindowsFactory implements GUIFactory {
    @Override
    public Button createButton() {
        return new WindowsButton();
    }

    @Override
    public Checkbox createCheckbox() {
        return new WindowsCheckbox();
    }
}

class MacFactory implements GUIFactory {
    @Override
    public Button createButton() {
        return new MacButton();
    }

    @Override
    public Checkbox createCheckbox() {
        return new MacCheckbox();
    }
}

// 客户端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        GUIFactory factory;
        String osType = "Windows"; // 可以动态决定

        if (osType.equals("Windows")) {
            factory = new WindowsFactory();
        } else {
            factory = new MacFactory();
        }

        Button button = factory.createButton();
        Checkbox checkbox = factory.createCheckbox();

        button.paint();
        checkbox.paint();
    }
}

各种变形用法

扩展的抽象工厂

当需要扩展产品系列时，可以创建新的抽象工厂。
java 复制代码
```
interface AdvancedGUIFactory extends GUIFactory {
    Slider createSlider();
}
```

链式工厂

通过将工厂的创建逻辑封装到链中，按需创建产品。

java 复制代码

class ChainFactory implements GUIFactory {
    private GUIFactory nextFactory;

    public void setNextFactory(GUIFactory nextFactory) {
        this.nextFactory = nextFactory;
    }

    @Override
    public Button createButton() {
        return nextFactory.createButton();
    }

    @Override
    public Checkbox createCheckbox() {
        return nextFactory.createCheckbox();
    }
}

动态工厂选择

根据环境或配置动态选择具体工厂。

java 复制代码

class DynamicFactory {
    public static GUIFactory getFactory(String type) {
        if (type.equals("Windows")) {
            return new WindowsFactory();
        } else {
            return new MacFactory();
        }
    }
}

这些是抽象工厂模式的基本知识和变形用法！