摘要：抽象工廠模式提供了創建一系列相互依賴對象的接口，無需指定具體類抽象工廠模式是圍繞著一個超級工廠工作，創造其它的工廠類，也被稱為工廠的工廠，這種類型的設計模式是創造性的模式，因為這種模式提供了創建對象的最佳方法之一。

工廠模式是JAVA中最常用的設計模式之一，使用工廠模式后，創建對象的時候不在將創建邏輯暴露給客戶端，而是通過實現接口的方式創建對象，這種設計模式也是對象實例化的最佳方式。

工廠模式的三種形態

簡單工廠（Simple Factory）

工廠方法（Factory Method）

抽象工廠（Abstract Factory）

簡單工廠模式屬于工廠模式的小弟，未被收納進GOF 23中，但是也被頻繁使用

1.創建一個Animal接口

interface Shape {
    void draw();
}

2.創建Dog和Pig實現Animal接口

class Circle implements Shape {
    public Circle() {
        System.out.println("創建圓形模型");
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("畫了一個圓形");
    }
}

class Square implements Shape {
    public Square() {
        System.out.println("創建了方形模型");
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("畫了一個方形");
    }
}

3.創建工廠類SimpleFactory，定義一個基于參數信息實例化具體對象的方法

public class SimpleFactory {

    private final static String CIRCLE = "CIRCLE";
    private final static String SQUARE = "SQUARE";

    public static Shape getFactory(String type) {
        switch (type) {
            case CIRCLE:
                return new Circle();
            case SQUARE:
                return new Square();
            default:
                throw new NullPointerException("未描繪任何圖形");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Shape circle = SimpleFactory.getFactory(CIRCLE);
        circle.draw();

        Shape square = SimpleFactory.getFactory(SQUARE);
        square.draw();
    }
}

4.日志

創建圓形模型
畫了一個圓形
創建了方形模型
畫了一個方形

分析： 從上述代碼中可以發現，簡單工廠擁有一定判斷能力，構建結果取決于入參，使用起來也十分的方便，也正因為使用太過方便而導致高耦合的情況，所有對象實例化都需要依賴它，一旦出問題，影響的會是整個系統

使用場景： 創建簡單，無復雜業務邏輯的對象

前面說到過簡單工廠模式存在耦合，且違反了開閉原則，那么這一問題在工廠方法模式中可以很容易的解決掉，它可以做到添加新的產品而不破壞已有代碼

工廠方法模式：定義一個創建對象的接口，由它的實現類來決定具體實現，其模式又被稱為工廠模式（Factory Pattern）。

1.新增ImageReaderFactory抽象工廠接口,用來構建具體的對象

interface ImageReader {
    void read();
}
interface ImageReaderFactory {
    ImageReader create();
}

2.相比單一實例化的簡單工廠模式而言，方法工廠模式更加的靈活，針對不同的產品（圖片讀取器）提供不同的工廠。

class JpgReader implements ImageReader {
    public JpgReader() {
        System.out.println("創建Jpg讀取器");
    }

    @Override
    public void read() {
        System.out.println("讀取Jpg文件");
    }
}

class PngReader implements ImageReader {
    public PngReader() {
        System.out.println("創建Png讀取器");
    }

    @Override
    public void read() {
        System.out.println("讀取Png文件");
    }
}
class JpgFactory implements ImageReaderFactory {
    @Override
    public ImageReader create() {
        System.out.println("實例化Jpg文件工廠");
        return new JpgReader();
    }
}

class PngFactory implements ImageReaderFactory {
    @Override
    public ImageReader create() {
        System.out.println("實例化Png文件工廠");
        return new PngReader();
    }
}

3.創建測試類，當然實際使用過程中，實現工廠方法除了可以實例化具體對象，還可以初始化某些資源配置，比如連接池、創建文件等

public class MethodFactory {
    public static void main(String[] args) {
        ImageReaderFactory png = new PngFactory();
        ImageReader pngReader = png.create();
        pngReader.read();

        ImageReaderFactory jpg = new JpgFactory();
        ImageReader jpgReader = jpg.create();
        jpgReader.read();
    }
}

4.日志

實例化Png文件工廠
創建Png讀取器
讀取Png文件
實例化Jpg文件工廠
創建Jpg讀取器
讀取Jpg文件

優點：

屏蔽了客戶端實例化對象的細節，用戶只需要關心自己使用的工廠即可。

加入新的產品（圖片讀取器），無需更改現有代碼，提高系統擴展性，符合開閉原則

具備多態性，又被稱為多態工廠模式

缺點： 每次需要編寫新的對象和對象工廠類，隨業務發展，一定程度上增加了系統復雜度

抽象工廠模式是為創建一組對象提供提供的解決方案，與工廠方法模式相比，抽象工廠模式中的具體工廠不只是創建某一種產品，而是負責一組（產品族）。

抽象工廠模式（Abstract Factory Pattern）:提供了創建一系列相互依賴對象的接口，無需指定具體類

抽象工廠模式是圍繞著一個超級工廠工作，創造其它的工廠類，也被稱為工廠的工廠，這種類型的設計模式是創造性的模式，因為這種模式提供了創建對象的最佳方法之一。

抽象工廠模式的起源或者最早的應用，是用于創建分屬于不同操作系統的視窗構建。比如：命令按鍵（Button）與文字框（Text)都是視窗構建，在UNIX操作系統的視窗環境和Windows操作系統的視窗環境中，這兩個構建有不同的本地實現，它們的細節有所不同。

在每一個操作系統中，都有一個視窗構建組成的構建家族。在這里就是Button和Text組成的產品族。而每一個視窗構件都構成自己的等級結構，由一個抽象角色給出抽象的功能描述，而由具體子類給出不同操作系統下的具體實現。

可以發現在上面的產品類圖中，有兩個產品的等級結構，分別是Button等級結構和Text等級結構。同時有兩個產品族，也就是UNIX產品族和Windows產品族。UNIX產品族由UNIX Button和UNIX Text產品構成；而Windows產品族由Windows Button和Windows Text產品構成。

系統對產品對象的創建需求由一個工程的等級結構滿足，其中有兩個具體工程角色，即UnixFactory和WindowsFactory。UnixFactory對象負責創建Unix產品族中的產品，而WindowsFactory對象負責創建Windows產品族中的產品。這就是抽象工廠模式的應用，抽象工廠模式的解決方案如下圖：

顯然，一個系統只能夠在某一個操作系統的視窗環境下運行，而不能同時在不同的操作系統上運行。所以，系統實際上只能消費屬于同一個產品族的產品。

在現代的應用中，抽象工廠模式的使用范圍已經大大擴大了，不再要求系統只能消費某一個產品族了。因此，可以不必理會前面所提到的原始用意。

摘抄自《JAVA與模式》之抽象工廠模式：http://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/03/28/2418836.html

需求： 開發一款《王者榮耀》，支持多操作系統和多控制方式操作控制和界面控制，并提供相應的工廠類來封裝這些類的初始化過程

1.創建不同的操作系統接口

interface Linux {
    void controller();
}

interface Windows {
    void controller();
}

2.基于不同操作系統實現控制邏輯

class LinuxController implements Linux {
    @Override
    public void controller() {
        System.out.println("Linux 控制 《王者榮耀》");
    }
}

class WindowsController implements Windows {
    @Override
    public void controller() {
        System.out.println("Windows 控制 《王者榮耀》");
    }
}

3.創建一個工廠類，基于接口分別實現操作控制和界面控制兩種方式的工廠

interface AbstractFactory {
    Linux installLinux();

    Windows installWindows();
}

class OperationFactory implements AbstractFactory {

    @Override
    public Linux installLinux() {
        System.out.println("安裝Linux操作控制系統");
        return new LinuxController();
    }

    @Override
    public Windows installWindows() {
        System.out.println("安裝Windows操作控制系統");
        return new WindowsController();
    }
}

class InterfaceFactory implements AbstractFactory {
    @Override
    public Linux installLinux() {
        System.out.println("安裝Linux界面控制系統");
        return new LinuxController();
    }

    @Override
    public Windows installWindows() {
        System.out.println("安裝Windows界面控制系統");
        return new WindowsController();
    }
}

4.創建《王者榮耀》進行測試

public class KingGlory {

    public static void main(String[] args) {

        AbstractFactory operationFactory = new OperationFactory();
        operationFactory.installLinux().controller();
        operationFactory.installWindows().controller();
        System.out.println("========================================================");
        AbstractFactory interfaceFactory = new InterfaceFactory();
        interfaceFactory.installLinux().controller();
        interfaceFactory.installWindows().controller();

    }
}

5.日志

安裝Linux操作控制系統
Linux 控制 《王者榮耀》
安裝Windows操作控制系統
Windows 控制 《王者榮耀》
========================================================
安裝Linux界面控制系統
Linux 控制 《王者榮耀》
安裝Windows界面控制系統
Windows 控制 《王者榮耀》

使用抽象工廠模式來定義的一系列對象通常是相關或相互依賴的，這些產品對象就構成了一個產品族，也就是抽象工廠定義了一個產品族。這就帶來非常大的靈活性，切換產品族的時候，只要提供不同的抽象工廠實現就可以了，也就是說現在是以一個產品族作為一個整體被切換，從上文中可以發現，如果我們需要切換控制方式，只需要變更下對應的工廠類即可

優點：

分離接口和實現：客戶端使用抽象工廠來創建需要的對象，而客戶端根本就不知道具體的實現是誰，客戶端只是面向產品的接口編程而已。也就是說，客戶端從具體的產品實現中解耦。

切換產品族變得容易：對于增加新的產品族，抽象工廠模式很好地支持了開閉原則，只需要增加具體產品并對應增加一個新的具體工廠，對已有代碼無須做任何修改（如：新增一種手柄操作支持）。

缺點：

不易擴展新產品：如果需要給整個產品族添加一個新的產品，那么就需要修改抽象工廠，這樣就會導致修改所有的工廠實現類（如：新增一種操作系統的支持，那么Factory代碼需要全部修改）。

使用場景：

一個系統不應當依賴于產品類實例如何被創建、組合和表達的細節，這對于所有形態的工廠模式都是重要的。

這個系統的產品有多于一個的產品族，而系統只消費其中某一族的產品。

同屬于同一個產品族的產品是在一起使用的，這一約束必須在系統的設計中體現出來。

系統提供一個產品類的庫，所有的產品以同樣的接口出現，從而使客戶端不依賴于實現。

全文代碼：https://gitee.com/battcn/design-pattern/tree/master/Chapter1/battcn-factory

個人QQ：1837307557

battcn開源群（適合新手）：391619659

微信公眾號：battcn（歡迎調戲）