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Java 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）详解
🌟 什么是抽象工厂模式？
抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版，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。
🧠 使用场景
- 系统需要创建多个系列的产品对象
- 系统需要与多个产品系列中的一个进行交互
- 需要保证产品对象之间的兼容性（例如 UI 样式组件）
🏗️ 模式结构
- AbstractFactory（抽象工厂）
- ConcreteFactory（具体工厂）
- AbstractProduct（抽象产品）
- ConcreteProduct（具体产品）
- Client（客户端）
✅ 示例：跨平台 UI 工厂（Windows & Mac）
抽象产品接口
public interface Button {void paint();
}public interface TextField {void render();
}
具体产品实现
public class WindowsButton implements Button {public void paint() {System.out.println("Rendering Windows Button");}
}public class MacButton implements Button {public void paint() {System.out.println("Rendering Mac Button");}
}public class WindowsTextField implements TextField {public void render() {System.out.println("Rendering Windows TextField");}
}public class MacTextField implements TextField {public void render() {System.out.println("Rendering Mac TextField");}
}
抽象工厂接口
public interface GUIFactory {Button createButton();TextField createTextField();
}
具体工厂实现
public class WindowsFactory implements GUIFactory {public Button createButton() {return new WindowsButton();}public TextField createTextField() {return new WindowsTextField();}
}public class MacFactory implements GUIFactory {public Button createButton() {return new MacButton();}public TextField createTextField() {return new MacTextField();}
}
客户端调用
public class Application {private Button button;private TextField textField;public Application(GUIFactory factory) {button = factory.createButton();textField = factory.createTextField();}public void render() {button.paint();textField.render();}public static void main(String[] args) {GUIFactory factory = new WindowsFactory(); // 可替换为 MacFactoryApplication app = new Application(factory);app.render();}
}
🧩 优点
- 符合开闭原则，易于扩展新产品族
- 保证产品之间的兼容性
- 封装了对象的创建过程，客户端无需关心细节
⚠️ 缺点
- 每增加一个产品族都需要修改工厂接口，系统复杂度增加
- 不易支持“新产品等级结构”的变化
🆚 与工厂方法的区别
| 特点 | 工厂方法 | 抽象工厂 |
|---|---|---|
| 创建对象数 | 一类产品 | 一族产品 |
| 类数量 | 工厂类较少 | 工厂类更多 |
| 产品间的关联 | 不强调关联 | 强调一族产品间的一致性 |
| 示例 | 创建单一 Logger | 创建一整套 UI 控件 |
✅ 使用建议
当产品对象有“系列”概念，且客户端必须使用同一产品族中的对象时，抽象工厂是最合适的选择。