抽象工厂模式

1.定义

为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无需指定它们的具体类。

以女娲造人为例，定义人种（Product产品类）及八卦炉（工厂类）。为人类定义肤色及性别属性，从设计角度看，一个具体的对象可以通过肤色及性别确定。生产的工厂类如果只有一个，生产出来的全都是男性或者女性，因此需要拆分为两个工具类。

人类接口

public interface Human {
    // 每个人都有肤色  
    void getColor();
    // 每个人都有性别
    void getSex();
}

抽象人种类（根据肤色划分）

/*
 * 白色人种
 */
public abstract class AbstractWhiteHuman implements Human {
    public void getColor() {
        System.out.println("白色人种皮肤是白色的")
    }
}

/*
 * 黑色人种
 */
public abstract class AbstractBlackHuman implements Human {
    public void getColor() {
        System.out.println("黑色人种皮肤是黑色的")
    }
}

/*
 * 黄色人种
 */
public abstract class AbstractYellowHuman implements Human {
    public void getColor() {
        System.out.println("黄色人种皮肤是黄色的")
    }
}

具体人类（产品类实现类），每个抽象类都有两个实现类（男人和女人），实现性别的定义，以黄色人种为例

public class FemaleYellowHuman extends AbstractYellowHuman {
    public void getSex() {
        System.out.println("女性黄种人")
    }
}

public class MaleYellowHuman extends AbstractYellowHuman {
    public void getSex() {
        System.out.println("男性黄种人")
    }
}

其它的黑色人种与白色人种的代码与此类似，不再重复编写。到此所有的人种（产品类）已定义完毕，接下来需要定义八卦炉（工厂类）生产人类。

八卦炉接口

public interface HumanFactory {
    Human createYelloHuman();
  
    Human createBlackHuman();
  
    Human createWhiteHuman();
}

具体八卦炉（工厂实现类），按性别分为男性八卦炉及女性八卦炉

public class FemaleFactory implements HumanFactory {
    public Human createYelloHuman() {
        return new FemaleYelloHuman();
    }
  
    public Human createBlackHuman() {
        return new FemaleBlackHuman();
    }
  
    public Human createWhiteHuman() {
        return new FemaleWhiteHuman();
    }
}

public class MaleFactory implements HumanFactory {
    public Human createYelloHuman() {
        return new MaleYelloHuman();
    }
  
    public Human createBlackHuman() {
        return new MaleBlackHuman();
    }
  
    public Human createWhiteHuman() {
        return new MaleWhiteHuman();
    }
}

造人（场景类）

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        HumanFactory maleHumanFactory = new MaleFactory();
        HumanFactory femaleHumanFactory = new FemaleFactory();
        
        Human maleYellowHuman = maleHumanFactory.createYelloHuman();
        Human maleBlackHuman = maleHumanFactory.createBlackHuman();
        Human maleWhiteHuman = maleHumanFactory.createWhiteHuman();
      
        Human femaleYellowHuman = femaleHumanFactory.createYelloHuman();
        Human femaleBlackHuman = femaleHumanFactory.createBlackHuman();
        Human femaleWhiteHuman = femaleHumanFactory.createWhiteHuman();
    }
}

抽象工厂模式是工厂方法模式的升级，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。如果将八卦炉（工厂类）比喻为车间，那八卦炉的类型（人种性别）可以称作产品等级，八卦炉的生产工艺（人种肤色）可以称作产品线或产品族。抽象工厂类的职责是定义每个工厂要实现的功能即产品线，有M个产品等级就应该有M个八卦炉（工厂实现类），有N个产品线，在八卦炉（抽象工厂类）中就应该有N个生产线（创建方法）。在场景类中，没有任何一个方法与产品实现类有关系，对于一个产品来说，只需要知道它的工厂方法就可以直接生产一个产品对象，无需关心它的实现类。

2.应用

2.1 优点

封装性。每个产品的实现类不是高层模块关心的，它关心的是接口，是抽象。只要知道工厂类，就可以创造出一个需要的对象。

2.2 缺点

产品族扩展困难。增加新的产品线，抽象工厂类需要增加新的抽象方法，且所有的工厂实现类都要修改。

2.3 使用场景

一组没有任何关系的对象具有相同的约束，则可以使用抽象工厂模式。一个视频编辑器及音频编辑器，在unix和windows操作系统中虽然功能和界面都相同，但代码的实现不同。也就是所说的具有共同的约束条件（操作系统）。因此可使用抽象工厂模式，产生不同操作系统下的视频及音频处理器。

2.4 注意事项

在抽象工厂模式的缺点中所说的是产品族扩展困难，而不是产品等级扩展困难。扩展产品等级只需要增加一个新的工厂实现类即可，也就是横向扩展容易，纵向扩展困难。

AbstractFactoryPattern抽象工厂模式