设计模式实战 - 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）

0 导读

工厂方法模式人是造出来了，可都是清一色的类型，缺乏关爱、仇恨、喜怒哀乐等情绪，人类的生命太平淡了,忘记给人类定义性别了，那怎么办？
从头开始创建全部的事物也是不可能的，那就想在现有的条件下从新造人，尽量旧物利用嘛
人种（Product产品类）应该怎么改造呢？怎么才能让人类有爱有恨呢？定义互斥的性别，而后在每一个个体中埋下一颗种子：异性相吸，成熟后就必定会去找个异性
从设计角度来看，一个具体的对象经过两个坐标就能够肯定：肤色和性别

肤色性别坐标图

• 产品类分析完，生产的工厂类（八卦炉）该怎么改造呢？
  只有一个生产设备，要么生产出来的全都是男性，要么都是女性,何以解忧?
  把目前已经有的生产设备—八卦炉拆开，因而女娲就使用了“八卦复制术”，把原先的八卦炉一个变两个，而且略加修改，就成了女性八卦炉（只生产女性人种）和男性八卦炉（只生产男性人种），因而就开始准备生产
  
  

  从新生产人类
  
  一个接口，多个抽象类，而后是N个实现类，每一个人种都是一个抽象类，性别是在各个实现类中实现的
  特别须要说明的是HumanFactory接口，在这个接口中定义了三个方法，分别用来生产三个不一样肤色的人种，也就是咱们在坐标图的Y坐标，它的两个实现类分别是性别，也就是坐标图的X坐标
  经过X坐标（性别）和Y坐标（肤色）惟一肯定了一个生产出来的对象

• Human接口如代码

  
  
  

• 人种有三个抽象类，负责人种的抽象属性定义
  肤色和语言,白色人种、黑色人种、黄色人种

  
  
  
  
  
  
  
  
  

每一个抽象类都有两个实现类，分别实现公共的最细节、最具体的事物：肤色和语言
具体的实现类实现肤色、性别定义

• 以黄色女性人种为例

  
  
  

• 黄色男性人种

  
  
  

剩下的工做就是怎么制造人类

• 接口HumanFactory

  
  
  
  
  

  在接口中，看到八卦炉是能够生产出不一样肤色人种的，有多少个八卦炉呢？
  两个，分别生产女性和男性，女性和男性八卦炉

  
  
  
  
  
  
  
  人种有了，八卦炉也有了，咱们就来重现一下造人的光景
  
  
  
  
  
  
  

  各类肤色的男性、女性都制造出来了
  回头来想一想咱们的设计，不知道你们有没有去过工厂，每一个工厂分不少车间，每一个车间又分多条生产线，分别生产不一样的产品
  咱们能够把八卦炉比喻为车间，把八卦炉生产的工艺（生产白人、黑人仍是黄人）称为生产线，如此来看就是一个女性生产车间，专门生产各类肤色的女性，一个是男性生产车间，专门生产各类肤色男性
  在这样的设计下，各个车间和各条生产线的职责很是明确，在车间内各个生产出来的产品能够有耦合关系，你要知道世界上黑、黄、白人种的比例是：1∶4∶6，那这就须要女娲娘娘在烧制的时候就要作比如例分配，在一个车间内协调好
  这就是抽象工厂模式

1 定义

• 官方定义
  Provide an interface for creating families of related or dependent objects without specifying their concrete classes.

  
  
  
  
  
  
  
  
  

  抽象工厂模式的通用类图
  
  

  抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本
  在有多个业务品种、业务分类时，经过抽象工厂模式产生须要的对象是一种很是好的解决方式
  咱们来看看抽象工厂的通用源代码，首先有两个互相影响的产品线（产品族），例如制造汽车的左侧门和右侧门，这两个应该是数量相等的——两个对象之间的约束，每一个型号的车门都是不同的，这是产品等级结构约束的，咱们先看看两个产品族的类图

  
  
  

  抽象工厂模式的通用源码类图
  
  注意类图上的圈圈、框框相对应，两个抽象的产品类能够有关系，例如共同继承或实现一个抽象类或接口

• 抽象产品类

  
  
  

• 产品A1的实现类

  
  
  

• 产品A2的实现类

  
  
  
  
  

  产品B与此相似，再也不赘述

• 抽象工厂类
  抽象工厂类AbstractCreator的职责是定义每一个工厂要实现的功能，在通用代码中，抽象工厂类定义了两个产品族的产品建立
  

  
  
  有N个产品族，在抽象工厂类中就应该有N个建立方法

如何建立一个产品，则是由具体的实现类来完成的

• 产品等级1的实现类

  
  
  

• 产品等级2的实现类

  
  
  

有M个产品等级就应该有M个实现工厂类，在每一个实现工厂中，实现不一样产品族的生产任务

在具体的业务中如何产生一个与实现无关的对象呢？

在场景类中，没有任何一个方法与实现类有关系，对于一个产品来讲，咱们只要知道它的工厂方法就能够直接产生一个产品对象，无须关心它的实现类

2 适用场景

一个对象族（或是一组没有任何关系的对象）都有相同的约束

例如一个文本编辑器和一个图片处理器，都是软件实体，可是*nix下的文本编辑器和Windows下的文本编辑器虽然功能和界面都相同，可是代码实现是不一样的，图片处理器也有相似状况。也就是具备了共同的约束条件：操做系统类型。因而咱们可使用抽象工厂模式，产生不一样操做系统下的编辑器和图片处理器

3 优势

封装性

每一个产品的实现类不是高层模块要关心的
它要关心的是什么？是接口，是抽象，它不关心对象是如何建立出来，这由谁负责呢？工厂类，只要知道工厂类是谁，我就能建立出一个须要的对象，省时省力，优秀设计就应该如此

产品族内的约束为非公开状态

例如生产男女比例的问题上，确定有本身的打算，不能让女盛男衰，不然女性的优势不就体现不出来了吗？
那在抽象工厂模式，就应该有这样的一个约束：每生产1个女性，就同时生产出1.2个男性，这样的生产过程对调用工厂类的高层模块来讲是透明的，它不须要知道这个约束，我就是要一个黄色女性产品就能够了，具体的产品族内的约束是在工厂内实现的

4 缺点

产品族扩展很是困难

以通用代码为例，若是要增长一个产品C，也就是说产品家族由原来的2个增长到3个，看看咱们的程序有多大改动吧！
抽象类AbstractCreator要增长一个方法createProductC()，而后两个实现类都要修改，想一想看，这严重违反了开闭原则，并且咱们一直说明抽象类和接口是一个契约
改变契约，全部与契约有关系的代码都要修改，那么这段代码叫什么？叫“有毒代码”，——只要与这段代码有关系，就可能产生侵害的危险！

是产品族扩展困难，而不是产品等级
在该模式下，产品等级是很是容易扩展的，增长一个产品等级，只要增长一个工厂类负责新增长出来的产品生产任务便可。也就是说横向扩展容易，纵向扩展困难。以人类为例子，产品等级中只有男、女两个性别，现实世界还有一种性别：双性人，那咱们要扩展这个产品等级也是很是容易的，增长三个产品类，分别对应不一样的肤色，而后再建立一个工厂类，专门负责不一样肤色人的双性人的建立任务，彻底经过扩展来实现需求的变动，从这一点上看，抽象工厂模式是符合开闭原则的

产品等级结构与产品族

当一个工厂能够建立出分属于不一样产品等级结构的一个产品族中的全部对象时
抽象工厂比工厂方法更适合!!!

5 实践 coding

Java 类相关

Python相关

工厂方法关注产品等级结构
抽象工厂关注产品族

6 源码应用

获取的都是 MySQL 的 db 链接,为一个产品族
Mybatis工厂应用

默认实现

首先从配置中获取环境变量
初始化事务工厂,并对其赋值
再从事务工厂中获取事务实例对象
再以之为参数获得执行线程池
最后再生成返回默认 sqlsession 实例

7 最佳实践

抽象工厂模式是一个简单的模式，使用的场景很是多，你们在软件产品开发过程当中，涉及不一样操做系统的时候，均可以考虑使用抽象工厂模式，例如一个应用，须要在三个不一样平台上运行，你会怎么设计？分别设计三套不一样的应用？ 非也，经过抽象工厂模式屏蔽掉操做系统对应用的影响。三个不一样操做系统上的软件功能、应用逻辑、UI都应该是很是相似的，惟一不一样的是调用不一样的工厂方法，由不一样的产品类去处理与操做系统交互的信息