23种设计模式[3]：抽象工厂模式
一、简单工厂模式（静态工厂方法，不属于23种GOF设计模式之一）
定义：定义一个用于创建产品对象的方法，由该工厂类根据传入的参数，动态决定应该创建哪一个产品类（这些产品类继承自一个父类或接口）的实例。
类型：创建类模式
public interface SmsService { void sendSms(); } public class MontnetsSmsService implements SmsService { @Override public void sendSms() { System.out.println("通过梦网发送！"); } } public class EtonenetSmsService implements SmsService { @Override public void sendSms() { System.out.println("通过移通发送！"); } } public class SmsServiceFactory { public static SmsService getSmsService(int providerId) { SmsService ss; switch (providerId) { case 0: ss = new MontnetsSmsService(); break; case 1: ss = new EtonenetSmsService(); break; default: ss = new EtonenetSmsService(); } return ss; } public static void main(String[] args) { SmsService ss = SmsServiceFactory.getSmsService(0); //发送短信 ss.sendSms(); } }
二、工厂方法模式
定义：定义一个用于创建产品对象的接口，由子类决定实例化哪一个类，工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。
类型：创建类模式
类图：
工厂方法模式代码：
public interface SmsService { void sendSms(); } //工厂接口 public interface SmsServiceFactory { SmsService getSmsService(int providerId); } public class MontnetsSmsService implements SmsService { @Override public void sendSms() { System.out.println("通过梦网发送！"); } } public class EtonenetSmsService implements SmsService { @Override public void sendSms() { System.out.println("通过移通发送！"); } } /** * 工厂实现类 */ public class SmsServiceFactoryImpl implements SmsServiceFactory{ @Override public SmsService getSmsService(int providerId) { SmsService ss; switch (providerId) { case 0: ss = new MontnetsSmsService(); break; case 1: ss = new EtonenetSmsService(); break; default: ss = new EtonenetSmsService(); } return ss; } public static void main(String[] args) { //向上转型为工程接口 SmsServiceFactory ssf = new SmsServiceFactoryImpl(); SmsService ss = ssf.getSmsService(0); //发送短信 ss.sendSms(); } }
工厂方法模式：
通过工厂方法模式的类图可以看到，工厂方法模式有四个要素：
- 工厂接口。工厂接口是工厂方法模式的核心，与调用者直接交互用来提供产品。在实际编程中，有时候也会使用一个抽象类来作为与调用者交互的接口，其本质上是一样的。
- 工厂实现。在编程中，工厂实现决定如何实例化产品，是实现扩展的途径，需要有多少种产品，就需要有多少个具体的工厂实现。
- 产品接口。产品接口的主要目的是定义产品的规范，所有的产品实现都必须遵循产品接口定义的规范。产品接口是调用者最为关心的，产品接口定义的优劣直接决定了调用者代码的稳定性。同样，产品接口也可以用抽象类来代替，但要注意最好不要违反里氏替换原则。
- 产品实现。实现产品接口的具体类，决定了产品在客户端中的具体行为。
上文提到的简单工厂模式跟工厂方法模式极为相似，区别是：简单工厂只有三个要素，他没有工厂接口，并且得到产品的方法一般是静态的(红色注释部分)。因为没有工厂接口，所以在工厂实现的扩展性方面稍弱，可以算所工厂方法模式的简化版。
三、抽象工厂模式
定义：为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无需指定他们的具体类。
类型：创建类模式
类图：
抽象工厂模式代码：
public interface SmsService { void sendMsg(); } public interface NoticeService { void sendMsg(); } public interface MsgServiceFactory { SmsService getSmsService(); SmsService getNoticeService(); } public class MontnetsSmsService implements SmsService { @Override public void sendSms() { System.out.println("通过梦网发送！"); } } public class EtonenetSmsService implements SmsService { @Override public void sendMsg() { System.out.println("通过移通发送！"); } } public class ApnsService implements NoticeService { @Override public void sendMsg() { System.out.println("通过APNS发送！"); } } public class JpushService implements NoticeService { @Override public void sendMsg() { System.out.println("通过极光发送！"); } } /** * 抽象工厂实现类1 */ public class MsgServiceFactoryImpl implements MsgServiceFactory{ @Override public SmsService getSmsService() { return new MontnetsSmsService(); } @Override public NoticeService getNoticeService() { return new ApnsService(); } public static void main(String[] args) { //向上转型为工程接口 SmsServiceFactory ssf = new SmsServiceFactoryImpl(); //发送消息通过短信,移通 ssf.getSmsService().sendMsg(); //发送消息通过App,APNS ssf.getNoticeService().sendMsg(); } } /** * 抽象工厂实现类2 */ public class MsgServiceFactoryImpl implements MsgServiceFactory{ @Override public SmsService getSmsService() { return new EtonenetSmsService(); } @Override public NoticeService getNoticeService() { return new JpushService(); } public static void main(String[] args) { //向上转型为工程接口 MsgServiceFactory ssf = new MsgServiceFactoryImpl(); //发送消息通过短信 ssf.getSmsService().sendMsg(); //发送消息通过App ssf.getNoticeService().sendMsg(); } }
抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本，抽象工厂模式除了具有工厂方法模式的优点外，最主要的优点就是可以在类的内部对产品族进行约束。所谓的产品族，一般或多或少的都存在一定的关联，抽象工厂模式就可以在类内部对产品族的关联关系进行定义和描述，而不必专门引入一个新的类来进行管理。
在抽象工厂模式中，有一个产品族的概念：所谓的产品族，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。抽象工厂模式所提供的一系列产品就组成一个产品族；而工厂方法提供的一系列产品称为一个等级结构。
如上代码中，产品族有短信、App通知。我们要实现消息的下发，可以通过如下两大产品类达到消息下发的目的。实际开发中的代码比如上编写的更紧凑，会结合简单工厂、工厂方法、抽象工厂、反射等编写。
代码类似如下：
public interface SmsService { void sendMsg(); } public interface NoticeService { void sendMsg(); } public interface MsgServiceFactory { SmsService getSmsService(); SmsService getSmsService(int providerId); SmsService getSmsService(String className); SmsService getNoticeService(); SmsService getNoticeService(int providerId); SmsService getNoticeService(String className); } public class MontnetsSmsService implements SmsService { @Override public void sendSms() { System.out.println("通过梦网发送！"); } } public class EtonenetSmsService implements SmsService { @Override public void sendMsg() { System.out.println("通过移通发送！"); } } public class ApnsService implements NoticeService { @Override public void sendMsg() { System.out.println("通过APNS发送！"); } } public class JpushService implements NoticeService { @Override public void sendMsg() { System.out.println("通过极光发送！"); } } /** * 抽象工厂实现类 */ public class MsgServiceFactoryImpl implements MsgServiceFactory{ @Override public SmsService getSmsService() { return new EtonenetSmsService(); } @Override public SmsService getSmsService(int providerId) { SmsService ss; switch (providerId) { case 0: ss = new MontnetsSmsService(); break; case 1: ss = new EtonenetSmsService(); break; default: ss = new EtonenetSmsService(); } return ss; } @Override public SmsService getSmsService(String className) { //使用反射 Class clazz = Class.forName(className); return (SmsService) clazz.newInstance(); } @Override public SmsService getNoticeService() { return new ApnsService(); } @Override public NoticeService getNoticeService(int providerId) { NoticeService ns; switch (providerId) { case 0: ns = new JpushService(); break; case 1: ns = new ApnsService(); break; default: ns = new ApnsService(); } return ns; } @Override public NoticeService getNoticeService(String className) { //使用反射 Class clazz = Class.forName(className); return (NoticeService) clazz.newInstance(); } public static void main(String[] args) { //向上转型为工程接口 SmsServiceFactory ssf = new SmsServiceFactoryImpl(); //发送消息通过短信,移通 ssf.getSmsService(0).sendMsg(); //发送消息通过App,APNS ssf.getNoticeService(1).sendMsg(); } }
四、总结
无论是简单工厂模式，工厂方法模式，还是抽象工厂模式，他们都属于工厂模式，在形式和特点上也是极为相似的，他们的最终目的都是为了解耦。在使用时，我们不必去在意这个模式到底工厂方法模式还是抽象工厂模式，因为他们之间的演变常常是令人琢磨不透的。经常你会发现，明明使用的工厂方法模式，当新需求来临，稍加修改，加入了一个新方法后，由于类中的产品构成了不同等级结构中的产品族，它就变成抽象工厂模式了；而对于抽象工厂模式，当减少一个方法使的提供的产品不再构成产品族之后，它就演变成了工厂方法模式。
所以，在使用工厂模式时，只需要关心降低耦合度的目的是否达到了，不需要完全遵守各种模式的特点和约束来实现业务代码。
如写的不好，欢迎拍砖！
PS:
http://blog.csdn.net/zhengzhb/article/details/7359385
