抽象工廠模式（Abstract Factory Pattern）是圍繞一個超級工廠創建其他工廠。該超級工廠又稱為其他工廠的工廠。這種類型的設計模式屬于創建型模式，它提供了一種創建對象的最佳方式。
在抽象工廠模式中，接口是負責創建一個相關對象的工廠，不需要顯式指定它們的類。每個生成的工廠都能按照工廠模式提供對象。
一、介紹
概述：提供一個創建一系列相關或相互依賴對象的接口，而無需指定它們具體的類
適用場景：
- 客戶端（應用層）不依賴于產品類實例如何被創建、實現等細節
- 強調一系列相關的產品對象（屬于同一產品族）一起使用創建對象需要大量的重復代碼
- 提供一個產品類的庫，所有的產品以同樣的接口出現，從而使得客戶端不依賴于具體的實現
**實現方式：**在一個產品族里面，定義多個產品
**優點：**當一個產品族中的多個對象被設計成一起工作時，它能保證客戶端始終只使用同一個產品族中的對象。
**缺點：**產品族擴展非常困難，要增加一個系列的某一產品，既要在抽象的 Creator 里加代碼，又要在具體的里面加代碼。
使用場景范例：
- QQ 換皮膚，一整套一起換。
- 生成不同操作系統的程序。
PS：產品族難擴展，產品等級易擴展。
二、范例
我們將創建 Shape 和 Color 接口和實現這些接口的實體類。下一步是創建抽象工廠類 AbstractFactory。接著定義工廠類 ShapeFactory 和 ColorFactory，這兩個工廠類都是擴展了 AbstractFactory。然后創建一個工廠創造器/生成器類 FactoryProducer。
AbstractFactoryPatternDemo 類使用 FactoryProducer 來獲取 AbstractFactory 對象。它將向 AbstractFactory 傳遞形狀信息 Shape（CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便獲取它所需對象的類型。同時它還向 AbstractFactory 傳遞顏色信息 Color（RED / GREEN / BLUE），以便獲取它所需對象的類型。
步驟 1
為形狀創建一個接口。
Shape.java
public interface Shape {void draw();
}
步驟 2
創建實現接口的實體類。
Rectangle.java
public class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");}
}
Square.java
public class Square implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Square::draw() method.");}
}
Circle.java
public class Circle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Circle::draw() method.");}
}
步驟 3
為顏色創建一個接口。
Color.java
public interface Color {void fill();
}
步驟 4
創建實現接口的實體類。
Red.java
public class Red implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Inside Red::fill() method.");}
}
Green.java
public class Green implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Inside Green::fill() method.");}
}
Blue.java
public class Blue implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Inside Blue::fill() method.");}
}
步驟 5
為 Color 和 Shape 對象創建抽象類來獲取工廠。
AbstractFactory.java
public abstract class AbstractFactory {public abstract Color getColor(String color);public abstract Shape getShape(String shape);
}
步驟 6
創建擴展了 AbstractFactory 的工廠類，基于給定的信息生成實體類的對象。
ShapeFactory.java
public class ShapeFactory extends AbstractFactory {@Overridepublic Shape getShape(String shapeType) {if (shapeType == null) {return null;}if (shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")) {return new Circle();} else if (shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")) {return new Rectangle();} else if (shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")) {return new Square();}return null;}@Overridepublic Color getColor(String color) {return null;}
}
ColorFactory.java
public class ColorFactory extends AbstractFactory {@Overridepublic Shape getShape(String shapeType) {return null;}@Overridepublic Color getColor(String color) {if (color == null) {return null;}if (color.equalsIgnoreCase("RED")) {return new Red();} else if (color.equalsIgnoreCase("GREEN")) {return new Green();} else if (color.equalsIgnoreCase("BLUE")) {return new Blue();}return null;}
}
步驟 7
創建一個工廠創造器/生成器類，通過傳遞形狀或顏色信息來獲取工廠。
FactoryProducer.java
public class FactoryProducer {public static AbstractFactory getFactory(String choice) {if (choice.equalsIgnoreCase("SHAPE")) {return new ShapeFactory();} else if (choice.equalsIgnoreCase("COLOR")) {return new ColorFactory();}return null;}
}
步驟 8
使用 FactoryProducer 來獲取 AbstractFactory，通過傳遞類型信息來獲取實體類的對象。
AbstractFactoryPatternDemo.java
public class AbstractFactoryPatternDemo {public static void main(String[] args) { //獲取形狀工廠AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE"); //獲取形狀為 Circle 的對象Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE"); //調用 Circle 的 draw 方法shape1.draw(); //獲取形狀為 Rectangle 的對象Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE"); //調用 Rectangle 的 draw 方法shape2.draw(); //獲取形狀為 Square 的對象Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE"); //調用 Square 的 draw 方法shape3.draw(); //獲取顏色工廠AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR"); //獲取顏色為 Red 的對象Color color1 = colorFactory.getColor("RED"); //調用 Red 的 fill 方法color1.fill(); //獲取顏色為 Green 的對象Color color2 = colorFactory.getColor("Green"); //調用 Green 的 fill 方法color2.fill(); //獲取顏色為 Blue 的對象Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE"); //調用 Blue 的 fill 方法color3.fill();}
}
步驟 9
執行程序，輸出結果：
Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.
Inside Square::draw() method.
Inside Red::fill() method.
Inside Green::fill() method.
Inside Blue::fill() method.
