几分钟时间，试着学一下抽象工厂模式

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2023年05月21日 20:05 · 阅读数 11

几分钟时间，试着学一下抽象工厂模式

简介

本文准备介绍一下，工厂模式中的最后一种模式——抽象工厂模式。之前介绍了，工厂方法模式感兴趣的童鞋可以看下这篇文章，讲个故事，看看能不能理解工厂方法模式。

本文通过讲故事的方法，来讲解抽象工厂模式，其中包含了大量的代码，但是代码内容都不难，很容易理解。希望您能耐心看完。

工厂模式的种类

几分钟时间，试着学一下抽象工厂模式

定义

提取产品的共同特征，并将其分类。具有相同特征的产品为同一产品族。同一个产品族公用一个工厂类。即所有产品可以通过多个维度进行分类。相比于工厂方法模式，减少了具体工厂类的数量。

光看定义肯定太抽象了。接下通过具体需求，来理解一下抽象工厂模式的使用场景。

新的需求

2023年，新能源汽车市场前景一片大好。毕业生小白通过组长的帮忙，学会了工厂方法模式的使用。同时写了一篇文章，讲个故事，看看能不能理解工厂方法模式。

这次，组长又把他叫了过来，跟他说，丰田最近新出了一款电动车叫做BZ4X。比亚迪也新出了电动车汉EV和唐DMI。你啊，把这几款车，连同卡罗拉双擎，一起录入到程序里。让用户可以快速的查询到这几款车的相关信息。

解决办法

由于小白之前已经学会了工厂方法模式，这次直接现学现用，写出了工厂方法模式的写法。

工厂方法的解决办法

抽象产品 ICar

小白抽取了所有汽车产品中的共同特性（价格，名称，种类），将他们抽象到了一个接口ICar中。

/**
 * Author（作者）：jtl
 * Date（日期）：2023/2/14 17:39
 * Detail（详情）：抽象产品
 */
public interface ICar {
    void name();
    void price();
    void kind();

    default void detail(){
        System.out.println("-------分割线-------");
        name();
        kind();
        price();
    }
}

具体产品丰田BZ4X

让丰田的电动车BZ4X，实现了ICar接口。

/**
 * Author（作者）：jtl
 * Date（日期）：2023/2/14 18:02
 * Detail（详情）：丰田BZ4X，电动车
 */
public class BZ4X implements ICar {
    @Override
    public void name() {
        System.out.println("丰田-BZ4X");
    }

    @Override
    public void price() {
        System.out.println("23.48w");
    }

    @Override
    public void kind() {
        System.out.println("电动汽车");
    }

    public void biggestContinueVoyageCourse(){
        System.out.println("最大续航：615km");
    }
}

具体产品丰田卡罗拉双擎

让丰田的混动车卡罗拉双擎，实现了ICar接口。

/**
 * Author（作者）：jtl
 * Date（日期）：2023/2/14 18:08
 * Detail（详情）：丰田卡罗拉双擎，混动车
 */
public class CorollaHybrid implements ICar {
    @Override
    public void name() {
        System.out.println("丰田-卡罗拉双擎");
    }

    @Override
    public void price() {
        System.out.println("13.98w");
    }

    @Override
    public void kind() {
        System.out.println("混动汽车");
    }

    public void fuelConsumption(){
        System.out.println("油耗4.2L/100km");
    }
}

具体产品比亚迪唐DMI

让比亚迪的混动车唐DMI，实现了ICar接口。

/**
 * Author（作者）：jtl
 * Date（日期）：2023/2/14 17:59
 * Detail（详情）：比亚迪唐DMI，混动车
 */
public class TangDMI implements ICar {
    @Override
    public void name() {
        System.out.println("比亚迪-唐DMI");
    }

    @Override
    public void price() {
        System.out.println("28.18w");
    }

    @Override
    public void kind() {
        System.out.println("混动汽车");
    }

    public void fuelConsumption(){
        System.out.println("油耗3.64L/100km");
    }
}

具体产品比亚迪汉EV

让比亚迪的电动车汉EV，实现了ICar接口。

/**
 * Author（作者）：jtl
 * Date（日期）：2023/2/14 17:39
 * Detail（详情）：比亚迪汉EV，电动车
 */
public class HanEV implements ICar {

    @Override
    public void name() {
        System.out.println("比亚迪-汉EV");
    }

    @Override
    public void price() {
        System.out.println("23w");
    }

    @Override
    public void kind() {
        System.out.println("电动汽车");
    }

    public void biggestContinueVoyageCourse(){
        System.out.println("最大续航：605km");
    }
}

抽象工厂 IFactory

有了产品，就要有相对应的汽车工厂。抽象出一个接口，让这个接口可以生成ICar。

/**
 * Author（作者）：jtl
 * Date（日期）：2023/2/14 18:17
 * Detail（详情）：抽象工厂接口
 */
public interface IFactory {
    ICar buildCar();
}

具体工厂，BZ4X工厂

实现了抽象工厂接口的具体工厂，用来生产BZ4X。

/**
 * Author（作者）：jtl
 * Date（日期）：2023/2/14 18:23
 * Detail（详情）：BZ4X，具体工厂
 */
public class BZ4XFactory implements IFactory{
    @Override
    public ICar buildCar() {
        return new BZ4X();
    }
}

具体工厂，丰田卡罗拉工厂

实现了抽象工厂接口的卡罗拉工厂，用来生产丰田卡罗拉双擎。

/**
 * Author（作者）：jtl
 * Date（日期）：2023/2/14 18:19
 * Detail（详情）：丰田卡罗拉，具体工厂
 */
public class CorollaFactory implements IFactory {
    @Override
    public ICar buildCar() {
        return new CorollaHybrid();
    }
}

具体工厂，汉EV工厂

实现了抽象工厂接口的汉EV工厂，用来生产汉EV。

/**
 * Author（作者）：jtl
 * Date（日期）：2023/2/14 18:19
 * Detail（详情）：汉EV，具体工厂
 */
public class HanEVFactory implements IFactory {
    @Override
    public ICar buildCar() {
        return new HanEV();
    }
}

具体工厂，唐DMI工厂

唐DMI工厂，用来生产唐DMI。

/**
 * Author（作者）：jtl
 * Date（日期）：2023/2/14 18:19
 * Detail（详情）：唐DMI，具体工厂
 */
public class TangDMIFactory implements IFactory {
    @Override
    public ICar buildCar() {
        return new TangDMI();
    }
}

客户端代码

/**
 * Author（作者）：jtl
 * Date（日期）：2023/2/14 18:26
 * Detail（详情）：客户端
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 我要获取一辆汉EV
        IFactory hanEVFactory = new HanEVFactory();
        hanEVFactory.buildCar().detail();
        // 我要获取一辆唐DMI
        IFactory tangDMIFactory = new TangDMIFactory();
        tangDMIFactory.buildCar().detail();
        // 我要获取一辆卡罗拉
        IFactory corollaFactory = new CorollaFactory();
        corollaFactory.buildCar().detail();
        // 我要获取一辆BZ4X
        IFactory bz4XFactory = new BZ4XFactory();
        bz4XFactory.buildCar().detail();
    }
}

工厂方法客户端运行结果

上述代码的运行结果如下。几分钟时间，试着学一下抽象工厂模式

工厂方法的窘境

小白，看着自己的代码，感觉很满意。这时组长大宇过来看了一眼，略带欣慰的说道，不错上次刚教你的工厂方法模式，这么快就学会了。不过你这么写有一个小弊端，就是市面上那么多的车，你这得写多少个工厂啊？小白听到这话，下意识的回答到，有多少车就写多少个工厂呗。刚说完这句话，他就明白为什么组长会问这个问题了。过多的产品会导致出现过的工厂。会造成Class类文件过多，包的体积会变大。刚刚对自己很满意的小白，瞬间陷入了沉思。

特殊的工厂方法——抽象工厂

组长看着紧皱眉头的小白，笑着说道。”小白你先别急，工厂模式里，除了工厂方法模式不是还有一个抽象工厂呢嘛。抽象工厂就是为了解决你碰到的这个问题，而产生的。“

”你可以把这些汽车啊，进行分类，比如说把所有车通过品牌进行分类。这样你例子中的车就被分成比亚迪品牌（唐DMI和汉EV），丰田品牌（卡罗拉双擎，BZ4X）。“

”你再观察下，这4辆车中，唐DMI和卡罗拉双擎是混动车。BZ4X和汉EV是电动车。那么我们就可以根据他们的种类进行具体区分。“

”比亚迪品牌下的车可以区分为电动车（EV）和混动车（HEV）。丰田品牌下的车也可以分为电动车（EV）和混动车（HEV）。“

”接下来，我们可以把同一品牌下的不同种类的车型，看作一个产品族。这么说可能有点绕，我把代码发给你，你直接看代码理解下吧。“

抽象工厂代码

小白拿到代码后，对比着刚才大宇组长的话，思索起来。

抽象电动汽车接口 IEV

将所有产品进行分类，电动车抽象到IEV接口中。

public interface IEV {
    void name();
    void price();
    default void kind(){
        System.out.println("EV 电动车");
    }

    void biggestContinueVoyageCourse();
    default void detail(){
        System.out.println("-------分割线-------");
        name();
        kind();
        biggestContinueVoyageCourse();
        price();
    }
}

抽象混动汽车产品 IHEV

将所有产品进行分类，混动车抽象到IHEV接口中。

public interface IHEV {
    void name();
    void price();
    default void kind(){
        System.out.println("HEV（混动汽车）");
    }

    void fuelConsumption();

    default void detail(){
        System.out.println("-------分割线-------");
        name();
        kind();
        fuelConsumption();
        price();
    }
}

具体产品丰田BZ4X

具体产品要实现抽象产品接口。丰田BZ4X是电动车，所以实现IEV接口。

public class BZ4X implements IEV {
    @Override
    public void name() {
        System.out.println("丰田-BZ4X");
    }

    @Override
    public void price() {
        System.out.println("23.48w");
    }

    @Override
    public void kind() {
        System.out.println("电动汽车");
    }

    @Override
    public void biggestContinueVoyageCourse(){
        System.out.println("最大续航：615km");
    }
}

具体产品丰田卡罗拉双擎

丰田卡罗拉双擎是混动车，所以实现IHEV接口。

public class CorollaHybrid implements IHEV {
    @Override
    public void name() {
        System.out.println("丰田-卡罗拉双擎");
    }

    @Override
    public void price() {
        System.out.println("13.98w");
    }

    @Override
    public void kind() {
        System.out.println("混动汽车");
    }

    public void fuelConsumption(){
        System.out.println("油耗4.2L/100km");
    }
}

具体产品比亚迪唐DMI

比亚迪唐DMI是混动车，所以实现IHEV接口。

public class TangDMI implements IHEV {
    @Override
    public void name() {
        System.out.println("比亚迪-唐DMI");
    }

    @Override
    public void price() {
        System.out.println("28.18w");
    }

    @Override
    public void kind() {
        System.out.println("混动汽车");
    }

    @Override
    public void fuelConsumption(){
        System.out.println("油耗3.64L/100km");
    }
}

具体产品比亚迪汉EV

比亚迪汉EV是电动车，所以实现IEV接口。

public class HanEV implements IEV {

    @Override
    public void name() {
        System.out.println("比亚迪-汉EV");
    }

    @Override
    public void price() {
        System.out.println("23w");
    }

    @Override
    public void kind() {
        System.out.println("电动汽车");
    }

    @Override
    public void biggestContinueVoyageCourse(){
        System.out.println("最大续航：605km");
    }
}

抽象工厂接口

抽象出一个IFactory工厂接口，接口中可以生产EV车型和HEV车型。

/**
 * Author（作者）：jtl
 * Date（日期）：2023/2/14 18:17
 * Detail（详情）：抽象工厂接口
 */
public interface IFactory {
    IEV creatEV();

    IHEV creatHEV();
}

具体工厂，BYD工厂

让具体工厂，BYDFactory实现IFactory接口。生产的EV产品为HanEV。生产的HEV产品为TangDMI。

public class BYDFactory implements IFactory{

    @Override
    public IEV creatEV() {
        return new HanEV();
    }

    @Override
    public IHEV creatHEV() {
        return new TangDMI();
    }
}

具体工厂，Toyota工厂

让具体工厂，ToyotaFactory实现IFactory接口。生产的EV产品为BZ4X。生产的HEV产品为CorollaHybrid。

public class ToyotaFactory implements IFactory{

    @Override
    public IEV creatEV() {
        return new BZ4X();
    }

    @Override
    public IHEV creatHEV() {
        return new CorollaHybrid();
    }
}

客户端代码

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 获取BYD工厂联系方式
        IFactory bydFactory = new BYDFactory();
        // BYD工厂生产电动车-汉EV
        bydFactory.creatEV().detail();
        // BYD工厂生产混动车-唐DMI
        bydFactory.creatHEV().detail();

        // 获取丰田工厂联系方式
        IFactory toyotaFactory = new ToyotaFactory();
        // 丰田工厂生产电动车-BZ4X
        toyotaFactory.creatEV().detail();
        // 丰田工厂生产混动车-卡罗拉双擎
        toyotaFactory.creatHEV().detail();
    }
}

抽象工厂运行结果

几分钟时间，试着学一下抽象工厂模式

看着运行结果，小白一脸佩服的看着大宇组长对他说道，这样就可以减少很多的工厂类了。大宇组长回答到，是的这样会减少很多工厂类。减少打包后的程序的体积。但是抽象工厂的前提，必须是在所有的产品可以进行区分，分出产品族的基础上。如果刚才的例子里，多了一个比亚迪的自行车，抽象工厂是不是就没法用了。小白恍然大明白的回答道，组长你说的好有道理啊。

工厂方法与抽象工厂的区别

工厂方法模式角色

通过上述例子可以看出，工厂方法模式中有4个角色。

抽象产品：ICar
抽象工厂：IFactory
实际产品：BZ4X，TangDMI，HanEV等。实际产品实现了ICar接口。
实际工厂：BZ4XFactory，HanEVFactory等。实际工厂实现了IFactory接口。

工厂方法模式特点

每新增一个产品，就会出现一个相对应的工厂。这样的好处是，每次新增产品不会修改已有代码，满足了开闭原则。可是缺点就是会造成太多的类冗余：比如说，我要新增一个小鹏P7的类，就会出现一个XiaoPengP7对象，和一个XiaoPengP7Factory工厂。如果我要新增10000个产品，就会出现10000个相关类和10000个相对应的工厂。这样会造成Class文件太多。

抽象工厂模式角色

相较于工厂方法模式大量产品类，类的总数过多的情况。抽象工厂模式可以一定程度上的解决这个问题。

抽象产品：IEV，IHEV
抽象工厂：IFactory
实际产品：BZ4X，TangDMI，HanEV等。实际产品中根据种类区别，分别实现了IEV接口以及IHEV接口
实际工厂：BYDFactory，ToyotaFactory等。实际工厂实现了IFactory接口。

抽象工厂将所有产品进行了更细一步的划分，将车型分成了电动车EV，混动车HEV。并且出现了产品族的概念。

所有比亚迪的电动车和混动车可以看作是一个比亚迪汽车产品族。

丰田的电动车和混动车是一个丰田汽车的产品族。

同一品牌的汽车共用一个Factory工厂，这个Factory中可以生产EV车型和HEV车型。

总结

抽象工厂可以一定程度上的解决工厂方法模式类数量过多的问题。所以可以把它看作工厂方法模式在特定情况下的一种特殊写法。产品族的概念，就是将所有产品进行分类的一种方式。这个产品族没有特殊的定义，可以根据实际情况进行分类。比如上面例子中，我是以车企进行的分类。但是换个思路，也可以通过电动车或者混动车进行分类。那样的话，出现的就不是BYDFactory和ToyotaFactory而是EVFactory和BYDFactory了。具体代码不再细写，大家理解就好。

后记

接下来是讨口子环节。

本文收录在学习设计模式的方法，少走弯路，这篇文章中。相关代码在Github：DesignPattern，如果感兴趣可以给项目一个Star关注一下。

写文章不易，如果您觉得对您有那么一丢丢的帮助的话，希望您能点赞支持下哈。感谢您的支持。下篇文章我们不见不散。

几分钟时间，试着学一下抽象工厂模式

几分钟时间，试着学一下抽象工厂模式

简介

工厂模式的种类

定义

新的需求

解决办法

工厂方法的解决办法

抽象产品 ICar

具体产品 丰田BZ4X

具体产品 丰田卡罗拉双擎

具体产品 比亚迪唐DMI

具体产品 比亚迪汉EV

抽象工厂 IFactory

具体工厂，BZ4X工厂

具体工厂，丰田卡罗拉工厂

具体工厂，汉EV工厂

具体工厂，唐DMI工厂

客户端代码

工厂方法客户端运行结果

工厂方法的窘境

特殊的工厂方法——抽象工厂

抽象工厂代码

抽象电动汽车接口 IEV

抽象混动汽车产品 IHEV

具体产品 丰田BZ4X

具体产品 丰田卡罗拉双擎

具体产品 比亚迪唐DMI

具体产品 比亚迪汉EV

抽象工厂接口

具体工厂，BYD工厂

具体工厂，Toyota工厂

客户端代码

抽象工厂运行结果

工厂方法与抽象工厂的区别

工厂方法模式角色

工厂方法模式特点

抽象工厂模式角色

总结

后记

具体产品丰田BZ4X

具体产品丰田卡罗拉双擎

具体产品比亚迪唐DMI

具体产品比亚迪汉EV

具体产品丰田BZ4X

具体产品丰田卡罗拉双擎

具体产品比亚迪唐DMI

具体产品比亚迪汉EV