抽象工厂模式为创建一组对象提供了一种解决方案。与工厂方法模式相比，抽象工厂模式中的具体工厂不只是创建一种产品，它负责创建一族产品。
抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)：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。抽象工厂模式又称为Kit模式，它是一种对象创建型模式。
在抽象工厂模式结构图中包含如下几个角色：
● AbstractFactory（抽象工厂）：它声明了一组用于创建一族产品的方法，每一个方法对应一种产品。
● ConcreteFactory（具体工厂）：它实现了在抽象工厂中声明的创建产品的方法，生成一组具体产品，这些产品构成了一个产品族，每一个产品都位于某个产品等级结构中。
● AbstractProduct（抽象产品）：它为每种产品声明接口，在抽象产品中声明了产品所具有的业务方法。
● ConcreteProduct（具体产品）：它定义具体工厂生产的具体产品对象，实现抽象产品接口中声明的业务方法。
在抽象工厂中声明了多个工厂方法，用于创建不同类型的产品，抽象工厂可以是接口，也可以是抽象类或者具体类，其典型代码如下所示：
abstract class AbstractFactory {
public abstract AbstractProductA createProductA(); //工厂方法一
public abstract AbstractProductB createProductB(); //工厂方法二
……
}
具体工厂实现了抽象工厂，每一个具体的工厂方法可以返回一个特定的产品对象，而同一个具体工厂所创建的产品对象构成了一个产品族。对于每一个具体工厂类，其典型代码如下所示：
class ConcreteFactory1 extends AbstractFactory {
//工厂方法一
public AbstractProductA createProductA() {
return new ConcreteProductA1();
}
//工厂方法二
public AbstractProductB createProductB() {
return new ConcreteProductB1();
}
……
}
//在本实例中我们对代码进行了大量简化，实际使用时，界面组件的初始化代码较为复杂，还需要使用JDK中一些已有类，为了突出核心代码，在此只提供框架代码和演示输出。
//按钮接口：抽象产品
interface Button {
public void display();
}
//Spring按钮类：具体产品
class SpringButton implements Button {
public void display() {
System.out.println("显示浅绿色按钮。");
}
}
//Summer按钮类：具体产品
class SummerButton implements Button {
public void display() {
System.out.println("显示浅蓝色按钮。");
}
}
//文本框接口：抽象产品
interface TextField {
public void display();
}
//Spring文本框类：具体产品
class SpringTextField implements TextField {
public void display() {
System.out.println("显示绿色边框文本框。");
}
}
//Summer文本框类：具体产品
class SummerTextField implements TextField {
public void display() {
System.out.println("显示蓝色边框文本框。");
}
}
//组合框接口：抽象产品
interface ComboBox {
public void display();
}
//Spring组合框类：具体产品
class SpringComboBox implements ComboBox {
public void display() {
System.out.println("显示绿色边框组合框。");
}
}
//Summer组合框类：具体产品
class SummerComboBox implements ComboBox {
public void display() {
System.out.println("显示蓝色边框组合框。");
}
}
//界面皮肤工厂接口：抽象工厂
interface SkinFactory {
public Button createButton();
public TextField createTextField();
public ComboBox createComboBox();
}
//Spring皮肤工厂：具体工厂
class SpringSkinFactory implements SkinFactory {
public Button createButton() {
return new SpringButton();
}
public TextField createTextField() {
return new SpringTextField();
}
public ComboBox createComboBox() {
return new SpringComboBox();
}
}
//Summer皮肤工厂：具体工厂
class SummerSkinFactory implements SkinFactory {
public Button createButton() {
return new SummerButton();
}
public TextField createTextField() {
return new SummerTextField();
}
public ComboBox createComboBox() {
return new SummerComboBox();
}
}
import javax.xml.parsers.*;
import org.w3c.dom.*;
import org.xml.sax.SAXException;
import java.io.*;
public class XMLUtil {
//该方法用于从XML配置文件中提取具体类类名，并返回一个实例对象
public static Object getBean() {
try {
//创建文档对象
DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder();
Document doc;
doc = builder.parse(new File("config.xml"));
//获取包含类名的文本节点
NodeList nl = doc.getElementsByTagName("className");
Node classNode=nl.item(0).getFirstChild();
String cName=classNode.getNodeValue();
//通过类名生成实例对象并将其返回
Class c=Class.forName(cName);
Object obj=c.newInstance();
return obj;
}
catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
}
<?xml version="1.0"?>
<config>
<className>SpringSkinFactory</className>
</config>
class Client {
public static void main(String args[]) {
//使用抽象层定义
SkinFactory factory;
Button bt;
TextField tf;
ComboBox cb;
factory = (SkinFactory)XMLUtil.getBean();
bt = factory.createButton();
tf = factory.createTextField();
cb = factory.createComboBox();
bt.display();
tf.display();
cb.display();
}
}
显示浅绿色按钮。
显示绿色边框文本框。
显示绿色边框组合框。
在抽象工厂模式中，增加新的产品族很方便，但是增加新的产品等级结构很麻烦，抽象工厂模式的这种性质称为“开闭原则”的倾斜性。“开闭原则”要求系统对扩展开放，对修改封闭，通过扩展达到增强其功能的目的，对于涉及到多个产品族与多个产品等级结构的系统，其功能增强包括两方面：
(1)
增加产品族：对于增加新的产品族，抽象工厂模式很好地支持了“开闭原则”，只需要增加具体产品并对应增加一个新的具体工厂，对已有代码无须做任何修改。
(2)
增加新的产品等级结构：对于增加新的产品等级结构，需要修改所有的工厂角色，包括抽象工厂类，在所有的工厂类中都需要增加生产新产品的方法，违背了“开闭原则”。
正因为抽象工厂模式存在“开闭原则”的倾斜性，它以一种倾斜的方式来满足“开闭原则”，为增加新产品族提供方便，但不能为增加新产品结构提供这样的方便，因此要求设计人员在设计之初就能够全面考虑，不会在设计完成之后向系统中增加新的产品等级结构，也不会删除已有的产品等级结构，否则将会导致系统出现较大的修改，为后续维护工作带来诸多麻烦。
抽象工厂模式总结
1.
主要优点
抽象工厂模式的主要优点如下：
(1)
抽象工厂模式隔离了具体类的生成，使得客户并不需要知道什么被创建。由于这种隔离，更换一个具体工厂就变得相对容易，所有的具体工厂都实现了抽象工厂中定义的那些公共接口，因此只需改变具体工厂的实例，就可以在某种程度上改变整个软件系统的行为。
(2)
当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能够保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。
(3)
增加新的产品族很方便，无须修改已有系统，符合“开闭原则”。
2.
主要缺点
抽象工厂模式的主要缺点如下：
增加新的产品等级结构麻烦，需要对原有系统进行较大的修改，甚至需要修改抽象层代码，这显然会带来较大的不便，违背了“开闭原则”。
3.
适用场景
在以下情况下可以考虑使用抽象工厂模式：
(1)
一个系统不应当依赖于产品类实例如何被创建、组合和表达的细节，这对于所有类型的工厂模式都是很重要的，用户无须关心对象的创建过程，将对象的创建和使用解耦。
(2)
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。可以通过配置文件等方式来使得用户可以动态改变产品族，也可以很方便地增加新的产品族。
(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。同一个产品族中的产品可以是没有任何关系的对象，但是它们都具有一些共同的约束，如同一操作系统下的按钮和文本框，按钮与文本框之间没有直接关系，但它们都是属于某一操作系统的，此时具有一个共同的约束条件：操作系统的类型。
(4)
产品等级结构稳定，设计完成之后，不会向系统中增加新的产品等级结构或者删除已有的产品等级结构。