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设计模式 2：抽象工厂模式

定义与目的

• 定义：抽象工厂模式提供一个接口，用于创建一系列相关或相互依赖的对象，而无需指定它们具体的类。
• 目的：该模式的主要目的是解耦客户端代码与产品类之间的关系，并确保一致的产品家族创建。通过使用抽象工厂，客户端可以通过一个统一的接口来获取一组相关的对象，这些对象通常是属于同一个主题或风格。

实现示例

假设我们正在开发一个用户界面库，这个库需要支持不同的操作系统主题，例如 Windows 和 MacOS 主题。我们可以使用抽象工厂模式来创建不同主题下的按钮和复选框组件。

// 定义产品接口
public interface Button {void paint();
}public interface Checkbox {void paint();
}// 具体产品 - Windows 风格
public class WindowsButton implements Button {@Overridepublic void paint() {System.out.println("Painting a button in Windows style.");}
}public class WindowsCheckbox implements Checkbox {@Overridepublic void paint() {System.out.println("Painting a checkbox in Windows style.");}
}// 具体产品 - MacOS 风格
public class MacOsButton implements Button {@Overridepublic void paint() {System.out.println("Painting a button in MacOS style.");}
}public class MacOsCheckbox implements Checkbox {@Overridepublic void paint() {System.out.println("Painting a checkbox in MacOS style.");}
}// 抽象工厂
public interface GUIFactory {Button createButton();Checkbox createCheckbox();
}// 具体工厂 - Windows 风格工厂
public class WindowsFactory implements GUIFactory {@Overridepublic Button createButton() {return new WindowsButton();}@Overridepublic Checkbox createCheckbox() {return new WindowsCheckbox();}
}// 具体工厂 - MacOS 风格工厂
public class MacOsFactory implements GUIFactory {@Overridepublic Button createButton() {return new MacOsButton();}@Overridepublic Checkbox createCheckbox() {return new MacOsCheckbox();}
}// 客户端代码
public class Client {private Button button;private Checkbox checkbox;public Client(GUIFactory factory) {button = factory.createButton();checkbox = factory.createCheckbox();}public void run() {button.paint();checkbox.paint();}public static void main(String[] args) {// 创建 Windows 风格的 UIClient client = new Client(new WindowsFactory());client.run();// 创建 MacOS 风格的 UIclient = new Client(new MacOsFactory());client.run();}
}

使用场景

• 当你的系统需要创建一组相关的对象，而不是单一对象时。
• 当你希望避免客户端代码与具体产品类之间的紧密耦合时。
• 当你需要提供一组相关或相互依赖的对象，而这些对象的接口是相同的，但是实现是不同的。
• 当你需要确保所创建的对象都属于同一个主题或风格时。

抽象工厂模式有助于简化客户端代码，使其不必关心具体的实现细节，同时也可以方便地扩展系统以支持新的产品线。