当前位置：首页 > news >正文

设计模式：抽象工厂 - 掌控多产品族的创建之道

news 来源：原创 2025/6/18 15:54:20

一、什么是抽象工厂模式？

抽象工厂模式是一种创建型设计模式，提供一个接口，用于创建一系列相关或相互依赖的对象，而无需指定它们的具体类。

核心思想

1.定义多个产品的抽象接口，统一管理具体产品和工厂的创建逻辑。

2.客户端通过抽象工厂接口获取对象，屏蔽具体实现，降低耦合度。

特点

1.适用于需要创建多个产品族的场景。

2.提高系统的一致性和扩展性，便于后期维护。

总结：抽象工厂模式通过定义一组抽象产品接口及其具体实现，将对象的创建与使用解耦，使系统便于扩展和维护。

二、抽象工厂模式 vs 工厂方法模式

在深入了解抽象工厂模式之前，先来看看它与工厂方法模式的相似点和不同点。

相似点

1.核心理念一致：

两者都通过工厂类封装对象的创建过程，避免直接实例化对象，从而提高代码的灵活性和可维护性。

2.关键要素相似：

两者均包含以下四个核心要素：抽象工厂、具体工厂、抽象产品、具体产品。

3.问题类似：

新增产品时，客户端代码仍需修改来指定具体工厂类。

不同点

1.抽象产品的数量

• 工厂方法模式：只有一个抽象产品类，每个具体工厂类只能创建一个具体产品实例。

• 抽象工厂模式：有多个抽象产品类，每个具体工厂类可以创建多个具体产品实例。

2.具体工厂的功能

• 工厂方法模式：每个具体工厂只能创建单一类型的具体产品实例。

• 抽象工厂模式：每个具体工厂可以创建多个相关的具体产品实例。

3.适用场景

• 工厂方法模式：适用于创建单一产品，且产品种类较简单。

• 抽象工厂模式：适用于创建一组相关联的产品，这些产品需保证一定的一致性。

总结

• 工厂方法模式：更简单，适合单一产品创建。

• 抽象工厂模式：功能更强大，适合创建多种相关产品的复杂场景。

三、抽象工厂模式的实际案例

场景

需要支持多种通知渠道（如邮件通知和短信通知），且每种渠道需要同时提供两种服务：普通通知和紧急通知。

没有使用设计模式的实现

public class NotificationService {
    public void send(String type, String level, String message) {
        if ("Email".equals(type)) {
            if ("Normal".equals(level)) {
                System.out.println("Sending Normal Email: " + message);
            } else if ("Urgent".equals(level)) {
                System.out.println("Sending Urgent Email: " + message);
            }
        } else if ("SMS".equals(type)) {
            if ("Normal".equals(level)) {
                System.out.println("Sending Normal SMS: " + message);
            } else if ("Urgent".equals(level)) {
                System.out.println("Sending Urgent SMS: " + message);
            }
        }
    }
}

问题：

1.随着通知类型和通知级别的增加，if-else逻辑会变得非常复杂。

2.难以扩展，例如新增“推送通知”时，必须修改原有代码，违反开闭原则。

抽象工厂模式的实现

1.抽象产品类

定义两类产品接口：普通通知和紧急通知。

// 普通通知接口
public interface NormalNotification {
    void send(String message);
}

// 紧急通知接口
public interface UrgentNotification {
    void send(String message);
}

2.具体产品类

实现邮件通知和短信通知的具体逻辑。

// 邮件普通通知
public class EmailNormalNotification implements NormalNotification {
    public void send(String message) {
        System.out.println("Sending Normal Email: " + message);
    }
}

// 邮件紧急通知
public class EmailUrgentNotification implements UrgentNotification {
    public void send(String message) {
        System.out.println("Sending Urgent Email: " + message);
    }
}

// 短信普通通知
public class SMSNormalNotification implements NormalNotification {
    public void send(String message) {
        System.out.println("Sending Normal SMS: " + message);
    }
}

// 短信紧急通知
public class SMSUrgentNotification implements UrgentNotification {
    public void send(String message) {
        System.out.println("Sending Urgent SMS: " + message);
    }
}

3.抽象工厂类

定义工厂接口，用于创建普通通知和紧急通知的产品实例。

public interface NotificationFactory {
    NormalNotification createNormalNotification();
    UrgentNotification createUrgentNotification();
}

4.具体工厂类

分别实现邮件通知工厂和短信通知工厂。

// 邮件通知工厂：2类产品（普通通知和紧急通知）

public class EmailNotificationFactory implements NotificationFactory {
    public NormalNotification createNormalNotification() {
        return new EmailNormalNotification();
    }

    public UrgentNotification createUrgentNotification() {
        return new EmailUrgentNotification();
    }
}

// 短信通知工厂：2类产品（普通通知和紧急通知）
public class SMSNotificationFactory implements NotificationFactory {
    public NormalNotification createNormalNotification() {
        return new SMSNormalNotification();
    }

    public UrgentNotification createUrgentNotification() {
        return new SMSUrgentNotification();
    }
}

5.客户端代码

客户端通过抽象工厂动态选择具体工厂，并创建相应的产品对象。

public class Client {

     public static void main(String[] args) {

        // 使用邮件通知工厂
        NotificationFactory emailFactory = new EmailNotificationFactory();

        // 获取普通邮件通知
        NormalNotification emailNormal = emailFactory.createNormalNotification();
        // 获取紧急邮件通知
        UrgentNotification emailUrgent = emailFactory.createUrgentNotification();

        // 发送普通邮件通知
        emailNormal.send("This is a normal email.");
        // 发送紧急邮件通知
        emailUrgent.send("This is an urgent email.");

        // 使用短信通知工厂
        NotificationFactory smsFactory = new SMSNotificationFactory();

        // 获取普通短信通知
        NormalNotification smsNormal = smsFactory.createNormalNotification();
        // 获取紧急短信通知
        UrgentNotification smsUrgent = smsFactory.createUrgentNotification();

        // 发送普通短信通知
        smsNormal.send("This is a normal SMS.");
        // 发送紧急短信通知
        smsUrgent.send("This is an urgent SMS.");
    }
}