1-3设计模式之抽象工厂（Abstract-Factory）

作者

1.3.1 模式意图:

如果业务需求创建一系列相同产品簇中的产品，可能会产生创建分支过多，创建产品遗漏等风险。这时使用抽象工厂可以有效避免上述问题，并提高其封装性，从概念上更符合单一原则。

产品簇（Product family）:指具有相同或相似的功能结构或性能，共享主要的产品特征、组件或子结构，并通过变型配置来满足特定市场的一组产品的聚类。

如图所示，谷歌和百度都具有搜索、云计算、人工智能等相似的结构，这种相似产品结构的集合就是产品簇。原来我们使用的工厂方法主要是产生不同的产品，如不同的搜索引擎、云计算、人工智能。所说的抽象工厂，是产生不同的产品簇，也就是生产谷歌或者百度。

1.3.2 模式概念:

抽象工厂又称为其他工厂的工厂，它属于创建型模式。它提供了一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。

1.3.3 模式元素:

  • 产品抽象（ISearch、ICloudComputing、IAI）
  • 产品细节（GoogleSearch、BaiduSearch 等）
  • 工厂抽象（AbstractFactory）
  • 工厂细节（FactoryGoogle、FactoryBaidu）

1.3.4 代码示例:

接口及产品


public interface ISearch { }
public interface ICloudComputing { }
public interface IAI { }
public class GoogleSearch : ISearch { }
public class GoogleCloudComputing : ICloudComputing { }
public class GoogleAI : IAI { }

public class BaiduSearch : ISearch { }
public class BaiduCloudComputing : ICloudComputing { }
public class BaiduAI : IAI { }


>抽象基类类工厂及实现工厂

```csharp
public abstract class AbstractFactory
{
    public abstract ISearch CreatSearch();
    public abstract ICloudComputing CreatCloudComputing();
    public abstract IAI CreatSAI();
}

public class FactoryGoogle : AbstractFactory
{
    public override ICloudComputing CreatCloudComputing()
    {
        return new GoogleCloudComputing();
    }

    public override IAI CreatSAI()
    {
        return new GoogleAI();
    }

    public override ISearch CreatSearch()
    {
        return new GoogleSearch();
    }

}

public class FactoryBaidu : AbstractFactory
{
    public override ICloudComputing CreatCloudComputing()
    {
        return new BaiduCloudComputing();
    }

    public override IAI CreatSAI()
    {
        return new BaiduAI();
    }

    public override ISearch CreatSearch()
    {
        return new BaiduSearch();
    }
}

1.3.5 写法运用:

    public void TestAbstractFactory()
    {
        AbstractFactory googleFactory = new FactoryGoogle();
        googleFactory.CreatCloudComputing();
        googleFactory.CreatSAI();
        googleFactory.CreatSearch();

        AbstractFactory baiduFactory = new FactoryGoogle();
        baiduFactory.CreatCloudComputing();
        baiduFactory.CreatSAI();
        baiduFactory.CreatSearch();
    }

1.3.6 模式分析:

抽象工厂最大的好处就是可以批量生产与不同产品的替换和组合

  • 【批量生产】如示例所示，生产搜索、云计算、人工智能产品不需要分别创建不同的工厂，一个工厂全部搞定。
  • 【不同产品的替换和组合】如果在项目中后续需求是一个混合产品，例如百度的搜索搭配谷歌的AI和云计算，又或者百度的搜索，谷歌的AI和阿里的云计算，我们只需要新建一个混合工厂，然后添加阿里的云计算即可，原来的“产品”都可以复用。

不足之处：

  • 如果结构更改（基类更改），那么所有实现的工厂都需要更改，这种变动是很难让人接受的。
  • 产品搭配的灵活性低于工厂方法

1.3.7 应用场景:

需要创建一系列相同产品簇的对象，以便进行联合使用时。

1.3.8 小结:

  • 工厂模式主要是面向产品的创建，把创建由上层的业务逻辑转移到下层。
  • 简单工厂简单粗暴，switch..case轻松划分。
  • 工厂方法灵活多用，增增减减利于维护。
  • 抽象工厂批量生产，产品搭配还不浪费。

注：工厂三姐妹 ——简单工厂、工厂方法 和 抽象工厂，按照你的需求选择适合的工厂模式。

更多设计模式详见：设计模式全家桶

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