【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，而无需指定它们具体的类。该模式通过定义一个工厂接口，由不同的具体工厂实现该接口来生成一组相关的对象。
一、核心思想
抽象工厂模式的核心在于“封装对象的创建”，使得客户端代码与具体产品类解耦。通过使用抽象工厂，客户端可以统一地创建多个相关的产品对象，而不必关心这些产品的具体实现。
二、适用场景
| 场景 | 描述 |
| 多个产品族需要一起创建 | 当系统需要创建一组相互关联的产品时，使用抽象工厂可以保证产品的一致性。 |
| 系统需支持多种产品变体 | 如果系统需要支持不同平台（如Windows、Mac）下的产品变体，抽象工厂能有效管理这些差异。 |
| 客户端不关心具体产品类 | 客户端只需知道如何使用产品，而不需要了解其具体实现，提升系统的灵活性和可维护性。 |
三、结构组成
| 角色 | 职责 |
| 抽象工厂（AbstractFactory） | 声明创建一系列产品的方法。 |
| 具体工厂（ConcreteFactory） | 实现抽象工厂中的方法，负责创建具体产品对象。 |
| 抽象产品（AbstractProduct） | 定义产品的接口，供具体产品实现。 |
| 具体产品（ConcreteProduct） | 实际创建的产品类，由具体工厂实例化。 |
四、优点
| 优点 | 描述 |
| 解耦客户端与产品类 | 客户端无需直接引用具体产品类，提高系统的灵活性。 |
| 易于扩展新系列产品 | 添加新的产品族只需增加新的具体工厂，符合开闭原则。 |
| 保证产品一致性 | 同一工厂创建的产品之间具有内在联系，避免不兼容问题。 |
五、缺点
| 缺点 | 描述 |
| 增加系统复杂度 | 引入多个工厂和产品类，可能导致代码结构变得复杂。 |
| 不易支持新类型产品 | 如果需要添加全新的产品类型，可能需要修改抽象工厂接口。 |
六、示例代码（Java）
```java
// 抽象产品A
interface ProductA {
void show();
}
// 抽象产品B
interface ProductB {
void show();
}
// 具体产品A1
class ProductA1 implements ProductA {
public void show() {
System.out.println("Product A1");
}
}
// 具体产品B1
class ProductB1 implements ProductB {
public void show() {
System.out.println("Product B1");
}
}
// 抽象工厂
interface AbstractFactory {
ProductA createProductA();
ProductB createProductB();
}
// 具体工厂1
class ConcreteFactory1 implements AbstractFactory {
public ProductA createProductA() {
return new ProductA1();
}
public ProductB createProductB() {
return new ProductB1();
}
}
// 使用示例
public class Client {
public static void main(String[] args) {
AbstractFactory factory = new ConcreteFactory1();
ProductA a = factory.createProductA();
ProductB b = factory.createProductB();
a.show();
b.show();
}
}
```
七、总结
抽象工厂模式适用于需要创建一组相关或依赖对象的场景，能够有效提升系统的可扩展性和可维护性。虽然在某些情况下会增加系统复杂度，但其在大型项目中具有显著的优势。合理使用抽象工厂模式，可以让代码更加清晰、灵活，并易于后续维护与升级。
