重温设计模式 --- 抽象工厂模式

引言

抽象工厂模式一种创建型设计模式，它提供了一种方式来封装一组具有相同主题的工厂，而不必指定它们具体的类。这样，客户端代码就可以使用抽象工厂来创建一组相关的对象，而不必关心实际创建的具体类。

抽象工厂模式有以下几个主要角色：

• 抽象工厂（AbstractFactory）：声明用于创建抽象产品的操作的接口。

• 工厂实现（ConcreteFactory）：实现创建具体产品对象的操作。

• 抽象产品（AbstractProduct）：声明产品对象类型的接口。

• 产品实现（Product）：定义由相应的具体工厂创建的产品对象，实现AbstractProduct接口。

下面使用C#实现抽象工厂模式:

抽象工厂

定义一个抽象工厂接口，其中包含了创建不同产品的方法：

public interface IAbstractFactory
{
    IProductA CreateProductA();
    IProductB CreateProductB();
}

工厂实现

定义具体的工厂类，实现抽象工厂接口：

public class ConcreteFactory1 : IAbstractFactory
{
    public IProductA CreateProductA()
    {
        return new ConcreteProductA1();
    }

    public IProductB CreateProductB()
    {
        return new ConcreteProductB1();
    }
}

public class ConcreteFactory2 : IAbstractFactory
{
    public IProductA CreateProductA()
    {
        return new ConcreteProductA2();
    }

    public IProductB CreateProductB()
    {
        return new ConcreteProductB2();
    }
}

在上述示例中，我们定义了两个具体工厂类：ConcreteFactory1和ConcreteFactory2。这两个工厂类都实现了IAbstractFactory接口，并且分别提供了不同的产品实现。

抽象产品

public interface IProductA
{
    string GetName();
}

产品实现

public class ConcreteProductA1 : IProductA
{
    public string GetName()
    {
        return "ProductA1";
    }
}

public class ConcreteProductA2 : IProductA
{
    public string GetName()
    {
        return "ProductA2";
    }
}

public interface IProductB
{
    string GetName();
}

public class ConcreteProductB1 : IProductB
{
    public string GetName()
    {
        return "ProductB1";
    }
}

public class ConcreteProductB2 : IProductB
{
    public string GetName()
    {
        return "ProductB2";
    }
}

下面，我们可以使用抽象工厂来创建一组相关的对象：

public class Client
{
    private IAbstractFactory factory;

    public Client(IAbstractFactory factory)
    {
        this.factory = factory;
    }

    public void Run()
    {
        var productA = factory.CreateProductA();
        var productB = factory.CreateProductB();

        Console.WriteLine(productA.GetName());
        Console.WriteLine(productB.GetName());
    }
}

static void Main(string[] args)
{
    var client1 = new Client(new ConcreteFactory1());
    client1.Run();

    var client2 = new Client(new ConcreteFactory2());
    client2.Run();
}

输出：

ProductA1
ProductB1

ProductA2
ProductB2

总结

上面的示例中，我们使用抽象工厂模式来创建了一组相关的对象，但是需要注意的是，它适用于创建一组相关的产品对象，但是当产品族的变化引起整个工厂等级结构的变化时，抽象工厂模式就不适用了。

此外，抽象工厂模式还存在一些缺点，例如：

• 新增产品会导致工厂接口的扩展。如果需要新增产品，就需要修改所有的工厂类，这会带来一些不必要的麻烦。

• 可能会导致类层次结构的复杂度增加。如果有多个产品族，就需要定义多个工厂接口，这会增加类层次结构的复杂度。

因此，在使用抽象工厂模式时，需要根据具体情况进行权衡和选择。