java 23种设计模式（一、抽象工厂模式）

一、抽象工厂模式

应用：spring必不可少的三个模式：factory模式（包括简单工厂和抽象工厂）， strategy模式，template method模式

场景问题

　　举个生活中常见的例子——组装电脑，我们在组装电脑的时候，通常需要选择一系列的配件，比如CPU、硬盘、内存、主板、电源、机箱等。为讨论使用简单点，只考虑选择CPU和主板的问题。

　　事实上，在选择CPU的时候，面临一系列的问题，比如品牌、型号、针脚数目、主频等问题，只有把这些问题都确定下来，才能确定具体的CPU。

　　同样，在选择主板的时候，也有一系列问题，比如品牌、芯片组、集成芯片、总线频率等问题，也只有这些都确定了，才能确定具体的主板。

　　选择不同的CPU和主板，是每个客户在组装电脑的时候，向装机公司提出的要求，也就是我们每个人自己拟定的装机方案。

　　在最终确定这个装机方案之前，还需要整体考虑各个配件之间的兼容性。比如：CPU和主板，如果使用Intel的CPU和AMD的主板是根本无法组装的。因为Intel的CPU针脚数与AMD主板提供的CPU插口不兼容，就是说如果使用Intel的CPU根本就插不到AMD的主板中，所以装机方案是整体性的，里面选择的各个配件之间是有关联的。

　　对于装机工程师而言，他只知道组装一台电脑，需要相应的配件，但是具体使用什么样的配件，还得由客户说了算。也就是说装机工程师只是负责组装，而客户负责选择装配所需要的具体的配件。因此，当装机工程师为不同的客户组装电脑时，只需要根据客户的装机方案，去获取相应的配件，然后组装即可。

使用简单工厂模式的解决方案

　　考虑客户的功能，需要选择自己需要的CPU和主板，然后告诉装机工程师自己的选择，接下来就等着装机工程师组装电脑了。

　　对装机工程师而言，只是知道CPU和主板的接口，而不知道具体实现，很明显可以用上简单工厂模式或工厂方法模式。为了简单，这里选用简单工厂。客户告诉装机工程师自己的选择，然后装机工程师会通过相应的工厂去获取相应的实例对象。

上面的实现，虽然通过简单工厂方法解决了：对于装机工程师，只知CPU和主板的接口，而不知道具体实现的问题。但还有一个问题没有解决，那就是这些CPU对象和主板对象其实是有关系的，需要相互匹配的。而上面的实现中，并没有维护这种关联关系，CPU和主板是由客户任意选择，这是有问题的。比如在客户端调用makeComputer时，传入参数为(1,2)，运行结果如下：

简单工厂模式应用：

在Mybatis中比如SqlSessionFactory使用的是工厂模式，该工厂没有那么复杂的逻辑，是一个简单工厂模式。

简单工厂模式(Simple Factory Pattern)：又称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式，它属于类创建型模式。在简单工厂模式中，可以根据参数的不同返回不同类的实例。简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。

观察上面结果就会看出问题。客户选择的是Intel的CPU针脚数为755，而选择的主板是AMD，主板上的CPU插孔是938，根本无法组装，这就是没有维护配件之间的关系造成的。该怎么解决这个问题呢？　

引进抽象工厂模式

　　每一个模式都是针对一定问题的解决方案。抽象工厂模式与工厂方法模式的最大区别就在于，工厂方法模式针对的是一个产品等级结构；而抽象工厂模式则需要面对多个产品等级结构。

　　在学习抽象工厂具体实例之前，应该明白两个重要的概念：产品族和产品等级。

　　所谓产品族，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。比如AMD的主板、芯片组、CPU组成一个家族，Intel的主板、芯片组、CPU组成一个家族。而这两个家族都来自于三个产品等级：主板、芯片组、CPU。一个等级结构是由相同的结构的产品组成，示意图如下：

显然，每一个产品族中含有产品的数目，与产品等级结构的数目是相等的。产品的等级结构与产品族将产品按照不同方向划分，形成一个二维的坐标系。横轴表示产品的等级结构，纵轴表示产品族，上图共有两个产品族，分布于三个不同的产品等级结构中。只要指明一个产品所处的产品族以及它所属的等级结构，就可以唯一的确定这个产品。

　　上面所给出的三个不同的等级结构具有平行的结构。因此，如果采用工厂方法模式，就势必要使用三个独立的工厂等级结构来对付这三个产品等级结构。由于这三个产品等级结构的相似性，会导致三个平行的工厂等级结构。随着产品等级结构的数目的增加，工厂方法模式所给出的工厂等级结构的数目也会随之增加。如下图：