【23种设计模式】抽象工厂模式(三)

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在抽象工厂模式开篇之前,我们先思考一个问题,如果我们要设计一套房子,其他的组件暂时不考虑,我们仅仅考虑房顶、地板、窗户、房门进行设计。什么样的风格暂时未知,可能会有很多种类。可以先设计一套古典风格的房子,再设计一套现代风格的房子,再设计一套欧式风格的房子….这么多套房子需要设计,需求不断变化,我们该怎么才能后期的维护和扩展就更有利呢?那当然是减少客户端代码与具体产品类之间的依赖,降低了系统的耦合度,这就是抽象工厂模式的优点之处。


前言

在抽象工厂模式开篇之前,我们先思考一个问题,如果我们要设计一套房子,其他的组件暂时不考虑,我们仅仅考虑房顶、地板、窗户、房门进行设计。什么样的风格暂时未知,可能会有很多种类。可以先设计一套古典风格的房子,再设计一套现代风格的房子,再设计一套欧式风格的房子....这么多套房子需要设计,需求不断变化,我们该怎么才能后期的维护和扩展就更有利呢?那当然是减少客户端代码与具体产品类之间的依赖,降低了系统的耦合度,这就是抽象工厂模式的优点之处。

抽象工厂模式定义

抽象工厂模式:提供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。
【23种设计模式】抽象工厂模式(三)

  • 抽象产品类角色(AbstractProduct):为抽象工厂中相互依赖的每种产品定义抽象接口对象,也可以这样说,有几种产品,就要声明几个抽象角色,每一个抽象产品角色和一种具体的产品相匹配。
  • 具体产品类(ConcreteProduct):具体产品类实现了抽象产品类,是针对某个具体产品的实现的类型。
  • 抽象工厂类角色(Abstract Factory):定义了创建一组相互依赖的产品对象的接口操作,每种操作和每种产品一一对应。
  • 具体工厂类角色(ConcreteFactory):实现抽象类里面的所有抽象接口操作,可以创建某系列具体的产品,这些具体的产品是“抽象产品类角色”的子类。

抽象工厂模式代码实现

抽象工厂模式的实现,只需要创建三个类:抽象工厂类,具体风格工厂类和具体产品风格实现类。当然也可以分离成四个类,将设计产品接口从抽象工厂分离出来。以设计欧式风格建筑为例:

【23种设计模式】抽象工厂模式(三)

  • 创建抽象工厂类

     /// <summary>     /// 抽象工厂类,提供创建不同类型房子的接口     /// </summary>     public abstract class AbstractFactory     {         /// <summary>         /// 抽象工厂提供创建一系列产品的接口——抽象方法,这里作为例子,只给出了房顶、地板、窗户和房门创建接口         /// 【1】房顶创建接口         /// </summary>         /// <returns></returns>         public abstract Roof CreateRoof();         /// <summary>         /// 【2】地板创建接口         /// </summary>         /// <returns></returns>         public abstract Floor CreateFloor();         /// <summary>         /// 【3】窗户创建接口         /// </summary>         /// <returns></returns>         public abstract Window CreateWindow();         /// <summary>         /// 【4】房门创建接口         /// </summary>         /// <returns></returns>         public abstract Door CreateDoor();     }          #region 可以分离出来到单独Class文件的产品接口     /// <summary>     /// 房顶抽象类,子类的房顶必须继承该类     /// </summary>     public abstract class Roof     {         /// <summary>         /// 创建房顶         /// </summary>         public abstract void Create();     }      /// <summary>     /// 地板抽象类,子类的地板必须继承该类     /// </summary>     public abstract class Floor     {         /// <summary>         /// 创建地板         /// </summary>         public abstract void Create();     }      /// <summary>     /// 窗户抽象类,子类的窗户必须继承该类     /// </summary>     public abstract class Window     {         /// <summary>         /// 创建窗户         /// </summary>         public abstract void Create();     }      /// <summary>     /// 房门抽象类,子类的房门必须继承该类     /// </summary>     public abstract class Door     {         /// <summary>         /// 创建房门         /// </summary>         public abstract void Create();     }      #endregion 
  • 创建欧式风格工厂

     /// <summary>     /// 欧式风格房子的工厂,负责创建欧式风格的房子     /// </summary>     public class EuropeanFactory : AbstractFactory     {         // 制作欧式房顶         public override Roof CreateRoof()         {             return new EuropeanRoof();         }          // 制作欧式地板         public override Floor CreateFloor()         {             return new EuropeanFloor();         }          // 制作欧式窗户         public override Window CreateWindow()         {             return new EuropeanWindow();         }          // 制作欧式房门         public override Door CreateDoor()         {             return new EuropeanDoor();         }     }  
  • 创建欧式风格实现

     /// <summary>     /// European 欧式风格建筑     /// </summary>     public class European     {         /// <summary>         /// 欧式地板类         /// </summary>         public class EuropeanFloor : Floor         {             public override void Create()             {                 Console.WriteLine("创建欧式的地板");             }         }           /// <summary>         /// 欧式的房顶         /// </summary>         public class EuropeanRoof : Roof         {             public override void Create()             {                 Console.WriteLine("创建欧式的房顶");             }         }           /// <summary>         ///欧式的窗户         /// </summary>         public class EuropeanWindow : Window         {             public override void Create()             {                 Console.WriteLine("创建欧式的窗户");             }         }           /// <summary>         /// 欧式的房门         /// </summary>         public class EuropeanDoor : Door         {             public override void Create()             {                 Console.WriteLine("创建欧式的房门");             }         }      } 
  • 欧式风格调用

     public void RunTest()         {             // 欧式风格的房子             Console.WriteLine("开始设计欧式风格房子!");             AbstractFactory europeanFactory = new EuropeanFactory();             europeanFactory.CreateRoof().Create();             europeanFactory.CreateFloor().Create();             europeanFactory.CreateWindow().Create();             europeanFactory.CreateDoor().Create();         } 

【23种设计模式】抽象工厂模式(三)

如果新需求设计新的风格房子,现代风格建筑,只需要创建对应的具体实现工厂和具体产品分风格设计实现。

  • 创建现代风格工厂

     /// <summary>     /// 现在风格房子的工厂,负责创建现代风格的房子     /// </summary>     public class ModernizationFactory : AbstractFactory     {         // 制作现代房顶         public override Roof CreateRoof()         {             return new ModernizationRoof();         }          // 制作现代地板         public override Floor CreateFloor()         {             return new ModernizationFloor();         }          // 制作现代窗户         public override Window CreateWindow()         {             return new ModernizationWindow();         }          // 制作现代房门         public override Door CreateDoor()         {             return new ModernizationDoor();         }     } 
  • 创建现代风格实现

      /// <summary>     /// Modernization 现代风格建筑     /// </summary>     public class Modernization     {          /// <summary>         /// 现代的房顶         /// </summary>         public class ModernizationRoof : Roof         {             public override void Create()             {                 Console.WriteLine("创建现代的房顶");             }         }          /// <summary>         /// 现代的地板         /// </summary>         public class ModernizationFloor : Floor         {             public override void Create()             {                 Console.WriteLine("创建现代的地板");             }         }          /// <summary>         /// 现代的窗户         /// </summary>         public class ModernizationWindow : Window         {             public override void Create()             {                 Console.WriteLine("创建现代的窗户");             }         }          /// <summary>         /// 现代的房门         /// </summary>         public class ModernizationDoor : Door         {             public override void Create()             {                 Console.WriteLine("创建现代的房门");             }         }      } 
  • 现代风格调用

     public void RunTest()         {             // 欧式风格的房子             Console.WriteLine("开始设计欧式风格房子!");             AbstractFactory europeanFactory = new EuropeanFactory();             europeanFactory.CreateRoof().Create();             europeanFactory.CreateFloor().Create();             europeanFactory.CreateWindow().Create();             europeanFactory.CreateDoor().Create();               //现代风格的房子             Console.WriteLine("开始设计现代风格的房子!");             AbstractFactory modernizationFactory = new ModernizationFactory();             modernizationFactory.CreateRoof().Create();             modernizationFactory.CreateFloor().Create();             modernizationFactory.CreateWindow().Create();             modernizationFactory.CreateDoor().Create();         } 

【23种设计模式】抽象工厂模式(三)

抽象工厂模式的优缺点

优点:

【抽象工厂模式】将系列产品的创建工作延迟到具体工厂的子类中,我们声明工厂类变量的时候是使用的抽象类型,同理,我们使用产品类型也是抽象类型,这样做就尽可能的可以减少客户端代码与具体产品类之间的依赖,从而降低了系统的耦合度。耦合度降低了,对于后期的维护和扩展就更有利,这也就是【抽象工厂模式】的优点所在。

缺点:

【抽象工厂模式】很难支持增加新产品的变化,这是因为抽象工厂接口中已经确定了可以被创建的产品集合,如果需要添加新产品,此时就必须去修改抽象工厂的接口,这样就涉及到抽象工厂类以及所有子类的改变,这样也就违背了“开放—封闭”原则。