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抽象工厂模式（Abstract Factory）

抽象工厂模式可以说是对简单工厂模式的一种延伸，它是围绕一个超级工厂来创建其他简单工厂，该超级工厂又称为其他工厂的工厂。

这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

在抽象工厂模式中，接口是负责创建一个相关对象的工厂，不需要显式指定它们的类，每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。

意图

提供一个接口，用于创建一系列相关或有依赖关系的对象，而无需指定它们的具体类。

主要解决：主要解决接口选择的问题。

何时使用：系统的产品有多于一个的产品族类，而系统只消费其中某一族类的产品。

如何解决：在一个产品族里面，定义多个产品。

关键代码：在一个工厂里聚合多个同类产品。

解释

现实世界的例子

要创建一个王国，我们需要有共同主题的物体。精灵王国需要精灵国王、精灵城堡和精灵军队，而兽人王国需要兽人国王、兽人城堡和兽人军队。王国中的对象之间存在依赖关系

简而言之

工厂的工厂；将个别但相关/从属工厂组合在一起而不指定其具体类别的工厂。

维基百科

The abstract factory pattern provides a way to encapsulate a group of individual factories that have a common theme without specifying their concrete classes(抽象工厂模式提供了一种封装一组具有共同主题的独立工厂的方法，而无需指定它们的具体类)

程序代码实现

以上面现实世界的王国例子。下面的类图展示了不同具体的工厂和它们生产的不同具体产品，精灵王国的工厂生产精灵城堡和精灵军队，兽人王国的工厂生产兽人城堡和兽人军队。

diagram_kingdom1.png

按照上面的类图，我们首先来定义一些接口和实现类在王国中：

public interface Castle {String getDescription();
}
public interface King {String getDescription();
}
public interface Army {String getDescription();
}// Elven implementations ->
public class ElfCastle implements Castle {static final String DESCRIPTION = "This is the Elven castle!";@Overridepublic String getDescription() {return DESCRIPTION;}
}
public class ElfKing implements King {static final String DESCRIPTION = "This is the Elven king!";@Overridepublic String getDescription() {return DESCRIPTION;}
}
public class ElfArmy implements Army {static final String DESCRIPTION = "This is the Elven Army!";@Overridepublic String getDescription() {return DESCRIPTION;}
}// Orcish implementations similarly... 兽人实现与上面类似

接下来我们再来定义抽象的王国工厂接口和他的具体实现工厂

public interface KingdomFactory {Castle createCastle();King createKing();Army createArmy();
}public class ElfKingdomFactory implements KingdomFactory {public Castle createCastle() {return new ElfCastle();}public King createKing() {return new ElfKing();}public Army createArmy() {return new ElfArmy();}
}public class OrcKingdomFactory implements KingdomFactory {public Castle createCastle() {return new OrcCastle();}public King createKing() {return new OrcKing();}public Army createArmy() {return new OrcArmy();}
}

现在我们有了我们的抽象工厂，让我们制作相关联类别的家族对象，例如精灵王国工厂创建精灵城堡、精灵国王和精灵军队等

KingdomFactory factory = new ElfKingdomFactory();
Castle castle = factory.createCastle();
King king = factory.createKing();
Army army = factory.createArmy();castle.getDescription();  // Output: This is the Elven castle!
king.getDescription(); // Output: This is the Elven king!
army.getDescription(); // Output: This is the Elven Army!

最后我们再设计一个超级工厂来生产不同种类的王国工厂。在本例中我们创建一个FactoryMaker来生产ElfKingdomFactory or OrcKingdomFactory

客户端可以通过FactoryMaker类来创建期望的具体王国工厂，具体的工厂将会生产具体的对象（军队、国王、城堡）

同样在本例中我们客户端也使用枚举作为参数来指明我们想创建具体哪一类的工厂。这一块UML关系class类图如下：

diagram_kingdom2

部分重要代码如下：

public static class FactoryMaker {public enum KingdomType {ELF, ORC}public static KingdomFactory makeFactory(KingdomType type) {switch (type) {case ELF:return new ElfKingdomFactory();case ORC:return new OrcKingdomFactory();default:throw new IllegalArgumentException("KingdomType not supported.");}}
}public static void main(String[] args) {App app = new App();LOGGER.info("Elf Kingdom");app.createKingdom(FactoryMaker.makeFactory(KingdomType.ELF));LOGGER.info(app.getArmy().getDescription());LOGGER.info(app.getCastle().getDescription());LOGGER.info(app.getKing().getDescription());LOGGER.info("Orc Kingdom");app.createKingdom(FactoryMaker.makeFactory(KingdomType.ORC));LOGGER.info(app.getArmy().getDescription());LOGGER.info(app.getCastle().getDescription());LOGGER.info(app.getKing().getDescription());}

运行程序app输出：

16:06:12.289 [main] INFO com.iluwatar.abstractfactory.App - Elf Kingdom
16:06:12.295 [main] INFO com.iluwatar.abstractfactory.App - This is the Elven Army!
16:06:12.295 [main] INFO com.iluwatar.abstractfactory.App - This is the Elven castle!
16:06:12.295 [main] INFO com.iluwatar.abstractfactory.App - This is the Elven king!
16:06:12.296 [main] INFO com.iluwatar.abstractfactory.App - Orc Kingdom
16:06:12.297 [main] INFO com.iluwatar.abstractfactory.App - This is the Orc Army!
16:06:12.297 [main] INFO com.iluwatar.abstractfactory.App - This is the Orc castle!
16:06:12.297 [main] INFO com.iluwatar.abstractfactory.App - This is the Orc king!