抽象工厂模式

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是一种创建型设计模式，它提供一个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。抽象工厂模式通过对产品类的工厂进行抽象，使得一个工厂可以生产多种类型的产品。

适用场景

1. 系统需要独立于产品创建的方式时：
2. 客户端代码不需要知道具体产品的创建过程，只需要知道如何使用抽象接口。
3. 系统有多个产品系列，每个系列有多种类型的产品时：
4. 例如，GUI库可能提供不同风格的窗口和按钮（如Windows风格和Mac风格），抽象工厂可以提供一个接口来创建不同风格的组件。
5. 需要保证产品系列的一致性时：
6. 抽象工厂模式确保同一个工厂创建的产品系列是兼容的。

实现示例（Java）

以下是一个简单的抽象工厂模式的实现示例，展示如何创建不同风格的GUI组件（如按钮和复选框）。

1. 定义抽象产品接口

// 抽象产品A
public interface Button {
    void paint();
}

// 抽象产品B
public interface Checkbox {
    void paint();
}

2. 具体产品类实现抽象产品接口

// 具体产品A1
public class WindowsButton implements Button {
    @Override
    public void paint() {
        System.out.println("Windows Button");
    }
}

// 具体产品A2
public class MacButton implements Button {
    @Override
    public void paint() {
        System.out.println("Mac Button");
    }
}

// 具体产品B1
public class WindowsCheckbox implements Checkbox {
    @Override
    public void paint() {
        System.out.println("Windows Checkbox");
    }
}

// 具体产品B2
public class MacCheckbox implements Checkbox {
    @Override
    public void paint() {
        System.out.println("Mac Checkbox");
    }
}

3. 定义抽象工厂接口

public interface GUIFactory {
    Button createButton();
    Checkbox createCheckbox();
}

4. 具体工厂类实现抽象工厂接口

// 具体工厂1
public class WindowsFactory implements GUIFactory {
    @Override
    public Button createButton() {
        return new WindowsButton();
    }

    @Override
    public Checkbox createCheckbox() {
        return new WindowsCheckbox();
    }
}

// 具体工厂2
public class MacFactory implements GUIFactory {
    @Override
    public Button createButton() {
        return new MacButton();
    }

    @Override
    public Checkbox createCheckbox() {
        return new MacCheckbox();
    }
}

5. 客户端代码

public class Application {
    private Button button;
    private Checkbox checkbox;

    // 构造函数接收抽象工厂类型
    public Application(GUIFactory factory) {
        button = factory.createButton();
        checkbox = factory.createCheckbox();
    }

    // 模拟绘制方法
    public void paint() {
        button.paint();
        checkbox.paint();
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 可根据需求选择具体工厂
        GUIFactory factory = new WindowsFactory();
        Application app = new Application(factory);
        app.paint();

        factory = new MacFactory();
        app = new Application(factory);
        app.paint();
    }
}

注释说明

1. 抽象产品接口：
2. Button 和 Checkbox 是两个抽象产品接口，定义了产品的通用行为（如 paint 方法）。
3. 具体产品类：
4. WindowsButton、MacButton、WindowsCheckbox 和 MacCheckbox 是具体产品类，它们实现了抽象产品接口，提供具体的产品行为。
5. 抽象工厂接口：
6. GUIFactory 是抽象工厂接口，定义了创建一系列相关产品的方法（如 createButton 和 createCheckbox）。
7. 具体工厂类：
8. WindowsFactory 和 MacFactory 是具体工厂类，它们实现了抽象工厂接口，提供了具体的产品创建方法。
9. 客户端代码：
10. Application 类通过依赖抽象工厂接口来创建产品。这样，客户端代码与具体产品类解耦，便于扩展和维护。

总结

抽象工厂模式通过对产品类和工厂类的抽象，使得客户端代码可以独立于具体产品类和工厂类进行工作。它适用于需要创建一系列相关或相互依赖对象的系统，有助于提高代码的灵活性和一致性。