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抽象工厂模式的定义

Provide an Interface for creating families of related or dependent objects without specifying their concrete classes.(为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无需指定他们的具体类。)

抽象工厂模式的通用类图

我们来看一下两个产品族的类图：

抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本，在有多个业务品种、业务分类时，通过抽象工厂模式产生需要的对象时一种非常好的解决方式。

在抽象工厂模式中，有一个产品族的概念：所谓的产品族，是指位于不同产品等级结构中功能相关联的产品组成的家族。抽象工厂模式所提供的一系列产品就组成一个产品族；而工厂方法提供的一系列产品称为一个等级结构。例如制造汽车的左侧门和右侧门，这两个的数量应该是相等的——这是两个对象之间的约束，每个型号的车门都是不一样的，这是产品等级结构约束的。

两个抽象的产品类可以有关系，例如共同继承或实现一个抽象类或接口。
抽象产品类：

public abstract class AbstractProductA {
    //每个产品共有的方法
    public void shareMethod() {
    }
    //每个产品相同方法，不同实现
    public abstract void doSomething();
}

两个具体的产品类实现类为：

//产品A1的实现类
public class ProductA1 extends AbstractProductA {
    public void doSomething() {
        System.out.println("产品A1的实现方法");
    }
}
//产品A2的实现类
public class ProductA2 extends AbstractProductA {
    public void doSomething() {
        System.out.println("产品A2的实现方法");
    }
}

产品B与此类似，不再赘述。
抽象共产类：

public abstract class AbstractCreator {
    //创建A产品家族
    public abstract AbstractProductA createProductA();
    //创建B产品家族
    public abstract AbstractProdutcB createProductB();
}

有N个产品族，在抽象工厂类中就应该有N个创建方法。
产品等级1的实现类：

public class Creator1 extends AbstractCreator {
    //只生产产品等级为1的A产品
    public AbstractProductA creatorProductorA() {
        return new ProductA1();
    }
    //只生产产品等级为1的B产品
    public AbstractProductB creatorProductB() {
        return new ProductB1();
    }
}

产品等级2的实现类：

public class Creator2 extends AbstractCreator {
    //只生产产品等级为2的A产品
    public AbstractProductA creatorProductorA() {
        return new ProductA2();
    }
    //只生产产品等级为2的B产品
    public AbstractProductB creatorProductB() {
        return new ProductB2();
    }
}

有M个产品等级就应该有M个实现工厂类，在每个实现工厂中，实现不同产品族的生产任务。
场景类：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //定义出两个工厂
        AbstractCreator creator1 = new Creator1();
        AbstractCreator creator2 = new Creator2();
        //产生A1对象
        AbstractProductA a1 = creator1.creatorProductA();
        //产生A2对象
        AbstractProductA a2 = creator2.creatorProductA();
        //产生B1对象
        AbstractProductB b1 = creator1.creatorProductB();
        //产生B2对象
        AbstractProductB b1 = creator2.creatorProductB();
        /*
         * 然后在这里就可以为所欲为了...
         * /
    }
}

在场景类中，没有任何一个方法与实现类有关系，对于一个产品来说，我们只要知道它的工厂方法就可以直接产生一个产品对象，无须关心它的实现类。

女娲造人例子

简而言之，这个例子是制造制造三种肤色的人，且人有男女之分。
人种接口：

public interface Human {
    //每个人有相应的颜色
    public void getColor();
    //每个人都会说话
    public void talk();
    //每个人都有性别
    public void getSex();
}

白色人种：

public abstract class AbstractWhiteHuman implements Human{
    public void getColor() {
        System.out.println("白色人种的皮肤都是白色的！");
    }
    public void talk() {
        System.out.println("白色人种会说话，一般都是单字节!");
    }
}

黑色人种：

public abstract class AbstractBlackHuman implements Human {

    @Override
    public void getColor() {
        System.out.println("黑色人种的皮肤都是黑色的!");
    }

    @Override
    public void talk() {
        System.out.println("黑人会说话，一般人听不懂。");
    }
}

黄色人种：

public abstract class AbstractYellowHuman implements Human{
    @Override
    public void getColor() {
        System.out.println("黄色人种的皮肤是黄色的！");     
    }
    @Override
    public void talk() {
        System.out.println("黄色人种会说话，一般说的是双音节。");
    }
}

各种肤色人种不同性别的实现类
因为有三种肤色两种性别所以一共有6个实现类
黄色女性人种：

public class FemaleYellowHuman  extends AbstractYellowHuman{
    @Override
    public void getSex() {
        System.out.println("黄人女性");
    }
}

黄色男性人种：

public class MaleYellowHuman extends AbstractYellowHuman{
    @Override
    public void getSex() {
        System.out.println("黄人男性");
    }
}

白色女性人种：

public class FemaleWhiteHuman extends AbstractWhiteHuman{
    @Override
    public void getSex() {
        System.out.println("白人女性");
    }
}

白色男性人种：

public class MaleWhiteHuman extends AbstractWhiteHuman{
    @Override
    public void getSex() {
        System.out.println("白人男性");
    }
}

黑色女性人种：

public class FemaleBlackHuman extends AbstractBlackHuman{
    @Override
    public void getSex() {
        System.out.println("黑人女性");
    }
}

黑色男性人种：

public class MaleBlackHuman extends AbstractBlackHuman{
    @Override
    public void getSex() {
        System.out.println("黑人男性");
    }
}

八卦炉的定义：

public interface HumanFactory {
    //制造一个黄色人种
    public Human createYellowHuman();
    //制造一个白色人种
    public Human createWhiteHuman();
    //制造一个黑色人种
    public Human createBlackHuman();
}

生产女性的八卦炉：

public class FemaleFactory implements HumanFactory{
    @Override
    public Human createYellowHuman() {
        return new FemaleYellowHuman();
    }

    @Override
    public Human createWhiteHuman() {
        return new FemaleWhiteHuman();
    }

    @Override
    public Human createBlackHuman() {
        return new FemaleBlackHuman();
    }
}

生产男性的八卦炉：

public class MaleFactory implements HumanFactory{
    @Override
    public Human createYellowHuman() {
        return new MaleYellowHuman();
    }
    @Override
    public Human createWhiteHuman() {
        return new MaleWhiteHuman();
    }
    @Override
    public Human createBlackHuman() {
        return new MaleBlackHuman();
    }

}

具体场景类(女娲造人)：

public class NvWa {
    public static void main(String[] args) {
        //第一条生产线，男性生产线
        HumanFactory maleHumanFactory=new MaleFactory();
        //第二条生产线，女性生产线
        HumanFactory feMaleHumanFactory=new MaleFactory();

        Human maleYellowHuman=maleHumanFactory.createYellowHuman();
        maleYellowHuman.getColor();
        maleYellowHuman.getSex();
        maleYellowHuman.talk();
        Human femaleYellowHuman=feMaleHumanFactory.createYellowHuman();
        femaleYellowHuman.getColor();
        femaleYellowHuman.getSex();
        femaleYellowHuman.talk();
    }
}

抽象工厂模式的优点

封装性：不用关心对象是如何创建出来的，而只需要关心接口的。
产品族内的约束为非公开状态：例如男女比例为1.2：1，那么这个关系只要在工厂类中实现就可以了，而高层模块调用时不用关心这个约束。

抽象工厂模式的缺点

最大的缺点是产品族的扩展十分困难，例如我需要增加一个产品C，那么首先我需要增加一个抽象产品类AbstractProductC，其次增加产品C各等级的实现类，最后AbstractCreator还需要增加一个方法createProductC()，并且两个产品等级的实现类也需要有相应的修改，这严重影响了开闭原则。

抽象工厂模式的使用场景

一个对象族或是一组没有任何关系的对象都有相同的约束，则可以使用抽象工厂模式。

抽象工厂模式的注意事项

抽象工厂模式的缺点是产品族的扩展困难，而不是产品等级的扩展困难。该模式下，产品等级是容易扩展的，增加一个产品等级，只要增加一个工厂类负责新增加出来的产品生产任务即可。在只扩展产品等级这一点上看，抽象工厂模式是符合开闭原则的。