一、抽象工厂方法模式介绍
1. 解决的问题
通过接口的选择，解决在系统产品存在多个产品族，而系统仅消费某一族的产品的问题。
2. 定义
抽象工厂模式是一个围绕超级工厂创建其他工厂的模式，即抽象工厂是一个中心工厂，创建其他工厂的模式。
抽象工厂提供了一个接口，可用于创建每个系列产品的对象。只要代码通过该接口创建对象，那么就不会生产与当前系统已生成的产品类型不一致的产品。
二、抽象工厂方法模式优缺点
1. 优点
- 可以确保同一工厂生产的产品相互匹配。
- 可以避免客户端和具体产品代码的耦合。
- 单一职责原则：将产品生成代码抽取到同一位置，使得产品代码易于维护。
- 开闭原则：向应用程序引入新产品变体时，无需修改客户端代码。
2. 缺点
- 由于采用该模式需要向应用中引入众多接口和类，代码可能会比之前更加复杂。
三、抽象工厂方法模式应用实例：QQ 厘米秀装扮
1. 实例场景
QQ 陪伴我们了 22 年，从 QQ 秀到厘米秀，二维图片到三维立体个人秀，接下来我们以厘米秀的各种装扮作为模拟场景。
以厘米秀的两种套装风格作为示例：
- 现代风：帽子、西装、西裤、皮鞋
- 复古风：礼帽、大衣、长裤、长靴
2. 抽象工厂方法模式实现
2.1 工程结构
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| abstract-factory-pattern
└─ src
├─ main
│ └─ java
│ └─ org.design.pattern.abstract_factory
│ ├─ model
│ │ └─ hat
│ │ │ ├─ Hat.java
│ │ │ ├─ ModernHat.java
│ │ │ └─ RetroHat.java
│ │ └─ coat
│ │ │ ├─ Coat.java
│ │ │ ├─ ModernCoat.java
│ │ │ └─ RetroCoat.java
│ │ └─ pants
│ │ │ ├─ Pants.java
│ │ │ ├─ ModernPants.java
│ │ │ └─ RetroPants.java
│ │ └─ shoes
│ │ ├─ Shoes.java
│ │ ├─ ModernShoes.java
│ │ └─ RetroShoes.java
│ ├─ factory
│ │ ├─ SuitFactory.java
│ │ ├─ ModernSuitFactory.java
│ │ └─ RetroSuitFactory.java
│ |
│ └─ service
│ ├─ CmShowService.java
│ └─ CmShowServiceImpl.java
└─ test
└─ java
└─ org.design.pattern.abstract_factory.test
└─ CmShowServiceTest.java
|
2.2 代码实现
2.2.1 基础服饰
帽子
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public interface Hat {
void getStyle();
}
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现代风帽子
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public class ModernHat implements Hat {
@Override
public void getStyle() {
System.out.println("现代风帽子");
}
}
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复古风帽子
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public class RetroHat implements Hat {
@Override
public void getStyle() {
System.out.println("复古风礼帽");
}
}
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2.2.2 装扮套装工厂类
套装工厂
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public interface SuitFactory {
Hat createHat();
Coat createCoat();
Pants createPants();
Shoes createShoes();
}
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现代风套装工厂
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public class ModernSuitFactory implements SuitFactory {
@Override
public Hat createHat() {
return new ModernHat();
}
@Override
public Coat createCoat() {
return new ModernCoat();
}
@Override
public Pants createPants() {
return new ModerPants();
}
@Override
public Shoes createShoes() {
return new ModernShoes();
}
}
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复古风套装工厂
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public class RetroSuitFactory implements SuitFactory {
@Override
public Hat createHat() {
return new RetroHat();
}
@Override
public Coat createCoat() {
return new RetroCoat();
}
@Override
public Pants createPants() {
return new RetroPants();
}
@Override
public Shoes createShoes() {
return new RetroShoes();
}
}
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2.3 测试验证
2.3.1 编写测试类
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| public class CmShowServiceTest {
@Test
public void getModernSuitCmShow() {
SuitFactory suitFactory = new ModernSuitFactory();
CmShowService cmShowService = new CmShowServiceImpl(suitFactory);
cmShowService.getSuitStyle();
}
@Test
public void getRetroSuitCmShow() {
SuitFactory suitFactory = new RetroSuitFactory();
CmShowService cmShowService = new CmShowServiceImpl(suitFactory);
cmShowService.getSuitStyle();
}
}
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2.3.2 测试结果
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| 现代风厘米秀：
现代风帽子
现代风西装
现代风西裤
现代风鞋子
复古风厘米秀：
复古风礼帽
复古风大衣
复古风长裤
复古风长靴
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四、抽象工厂方法模式结构
- 抽象产品 （Abstract Product） 为构成系列产品的一组不同但相关的产品声明接口。
- 具体产品 （Concrete Product） 是抽象产品的多种不同类型实现。 所有变体 （ 现代风/复古风） 都必须实现相应的抽象产品 （帽子/上衣）。
- 抽象工厂 （Abstract Factory） 接口声明了一组创建各种抽象产品的方法。
- 具体工厂 （Concrete Factory） 实现抽象工厂的构建方法。 每个具体工厂都对应特定产品变体， 且仅创建此种产品变体。
- 尽管具体工厂会对具体产品进行初始化， 其构建方法签名必须返回相应的抽象产品。 这样， 使用工厂类的客户端代码就不会与工厂创建的特定产品变体耦合。 服务 （Service） 只需通过抽象接口调用工厂和产品对象， 就能与任何具体工厂/产品变体交互。
设计模式并不难学，其本身就是多年经验提炼出的开发指导思想，关键在于多加练习，带着使用设计模式的思想去优化代码，就能构建出更合理的代码。
源码地址：https://github.com/yiyufxst/design-pattern-java
参考资料：
小博哥重学设计模式：https://github.com/fuzhengwei/itstack-demo-design
深入设计模式：https://refactoringguru.cn/design-patterns/catalog