二十三：抽象工厂模式

一：什么是抽象工厂模式

抽象工厂是工厂模式中最为抽象和最具一般性的一种形态，它是面对多个产品等级结构的系统设计.假设一个子系统需要一些产品对象，而这些产品又属于一个以上的产品等级结构，那么为了将消费这些产品对象的责任和创建这些产品对象的责任分割开来，可以引进抽象工厂模式，这样的话，消费产品的一方不需要直接参与产品的创建工作，而只需要向一个公用的工厂接口请求所需要的产品.抽象工厂模式涉及到以下的角色：
A:抽象工厂(AbstractFactory)角色:这个角色是工厂方法模式的核心，它是与应用系统的商业逻辑无关的，通常使用Java接口或者抽象类实现，而所有的具体工厂必须实现这个Java接口或继承这个抽象类.
B:具体工厂(Concrete Factory)角色:这个角色直接在客户端的调用下创建产品的实例，这个角色含有选择合适产品对象的逻辑，而这个逻辑是与应用系统的商业逻辑紧密相关的，通常使用具体类实现这个角色.
C:抽象产品(Abstract Product)角色:这个角色的类是工厂方法模式所创建的对象的父类，或它们共同拥有的接口，通常用接口或抽象类实现这个角色.
D:具体产品(Concrete Porduct)角色:抽象工厂模式所创建的任何产品对象都是某一个具体产品类的实例，这是客户端最终需要的东西，其内部一定充满了应用系统的商业逻辑，通常使用具体类实现这个角色.

源代码： 
package cai.milenfan.basic.test; 

//抽象工厂角色
public interface Creator { 
//产品等级结构A的工厂方法
public ProductA factoryA(); 
//产品等级结构B的工厂方法
public ProductB factoryB(); 
} 

package cai.milenfan.basic.test; 

public class ConcreteCreator1 implements Creator{ 

public ProductA factoryA() { 
return new ProductA1(); 
} 
public ProductB factoryB() { 
return new ProductB1(); 
} 
} 

package cai.milenfan.basic.test; 

public class ConcreteCreator2 implements Creator{ 
public ProductA factoryA() { 
return new ProductA1(); 
} 
public ProductB factoryB() { 
return new ProductB1(); 
} 
} 

package cai.milenfan.basic.test; 

public interface ProductA { 
} 

package cai.milenfan.basic.test; 

public class ProductA1 implements ProductA{ 
} 

package cai.milenfan.basic.test; 

public class ProductA2 implements ProductA{ 
} 

package cai.milenfan.basic.test; 

public interface ProductB { 
} 

package cai.milenfan.basic.test; 

public class ProductB1 implements ProductB{ 
} 

package cai.milenfan.basic.test; 

public class ProductB2 implements ProductB{ 
} 

在上面的例子中有两个产品等级结构，而每个产品等级结构中又有两个产品，也就是有两个产品族，因此工厂等级结构中就会出现两个具体工厂(对应于两个产品族),而每个工厂类中又有两个工厂方法(对应于两个产品等级结构)

二：我们还是来看农场系统的例子:
假设农场系统中有两个等级结构：Fruit(水果)和Veggie(蔬菜),以及两个产品族:Tropical和Northern，于是便有四种产品，分别是TropicalFruit(热带水果)，TropicalVeggie(热带蔬菜) ，NorthernFruit(北方水果)以及NorthernVeggie(北方蔬菜)

首先定义一个Gardener接口:

package cai.milenfan.basic.test; 

public interface Gardener { 
} 

NorthernGardener和TropicalGardener都是抽象工厂类Garderer的具体子类，也就是说它们全都是具体工厂类，源代码如下：

package cai.milenfan.basic.test; 

public class NorthernGardener implements Gardener{ 
//水果的工厂方法
public Fruit createFruit(String name){ 
return new NorthernFruit(name); 
} 
//蔬菜的工厂方法
public Viggie createViggie(String name){ 
return new NorthernViggie(); 
} 
} 

package cai.milenfan.basic.test; 

public class TropicalGardener { 
//水果的工厂方法
public Fruit createFruit(String name){ 
return new TropicalFruit(name); 
} 
//蔬菜的工厂方法
public Viggie createViggie(String name){ 
return new TropicalViggie(); 
} 
} 

package cai.milenfan.basic.test; 

public interface Viggie { 
} 

package cai.milenfan.basic.test; 

public class NorthernViggie implements Viggie{ 
private String name=""; 
public NorthernViggie(){ 
} 
public String getName() { 
return name; 
} 
public void setName(String name) { 
this.name = name; 
} 
} 

package cai.milenfan.basic.test; 

public class TropicalViggie implements Viggie{ 
private String name=""; 
public TropicalViggie(){} 
public String getName() { 
return name; 
} 
public void setName(String name) { 
this.name = name; 
} 
} 

package cai.milenfan.basic.test; 

public interface Fruit { 
} 

package cai.milenfan.basic.test; 

public class NorthernFruit implements Fruit{ 
private String name=""; 
public NorthernFruit(String name){} 
public String getName() { 
return name; 
} 
public void setName(String name) { 
this.name = name; 
} 
} 

package cai.milenfan.basic.test; 

public class TropicalFruit implements Fruit{ 
private String name=""; 
public TropicalFruit(String name){} 
public String getName() { 
return name; 
} 
public void setName(String name) { 
this.name = name; 
} 
} 

在使用时，客户端只需要创建具体工厂的实例，然后调用工厂对象的工厂方法，就可以得到所需要的产品对象。

三：此模式对"开-闭"原则的支持
"开-闭"原则要求一个软件系统可以在不修改原有代码的情况下，通过扩展达到增强其功能的目的，对于一个涉及到多个产品等级结构和多个产品族的系统，其功能的增强不外乎两个方面：
A：增加新的产品族
B：增加新的产品等级结构

四：相关的模式与模式的实现
具体工厂类可以设计成单例类，如农场系统中的NorthernGardener和TropicalGardener只要一个实例就可以了。