三、创建型（抽象工厂模式）

抽象工厂模式

概念
抽象工厂模式是一种创建型设计模式，它提供一个接口，用于创建一系列相关或相互依赖的对象，而无需指定它们的具体类。该模式通常用于处理一组产品对象的创建，确保每个产品的组合是一致的。

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应用场景

1. 产品系列：当系统需要创建多个相关产品的实例时，例如在图形用户界面中可能需要按钮、文本框和滚动条。
2. 跨平台应用：在不同平台上提供不同的实现，确保一致的接口和风格。
3. 系统扩展：在不改变现有代码的情况下，添加新产品系列时，只需实现新的工厂。
4. 配置管理：根据不同的配置文件加载不同的产品系列。

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注意点

• 复杂性：抽象工厂模式的引入可能增加系统复杂性，需要明确产品系列的设计。
• 接口的设计：设计良好的接口非常重要，以便扩展和维护。
• 新产品的引入：增加新产品时，需要更新抽象工厂及其所有具体工厂，可能会影响现有代码。

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核心要素

1. 抽象工厂：定义创建一系列产品的方法。
2. 具体工厂：实现抽象工厂，负责创建具体产品。
3. 抽象产品：定义产品的接口。
4. 具体产品：实现抽象产品的具体类。

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Java代码示例

// 抽象产品
interface Button {void paint();
}interface Checkbox {void paint();
}// 具体产品
class WindowsButton implements Button {@Overridepublic void paint() {System.out.println("绘制 Windows 按钮");}
}class WindowsCheckbox implements Checkbox {@Overridepublic void paint() {System.out.println("绘制 Windows 复选框");}
}class MacButton implements Button {@Overridepublic void paint() {System.out.println("绘制 Mac 按钮");}
}class MacCheckbox implements Checkbox {@Overridepublic void paint() {System.out.println("绘制 Mac 复选框");}
}// 抽象工厂
interface GUIFactory {Button createButton();Checkbox createCheckbox();
}// 具体工厂
class WindowsFactory implements GUIFactory {@Overridepublic Button createButton() {return new WindowsButton();}@Overridepublic Checkbox createCheckbox() {return new WindowsCheckbox();}
}class MacFactory implements GUIFactory {@Overridepublic Button createButton() {return new MacButton();}@Overridepublic Checkbox createCheckbox() {return new MacCheckbox();}
}// 客户端
public class Client {public static void main(String[] args) {GUIFactory factory;String osType = "Windows"; // 可以动态决定if (osType.equals("Windows")) {factory = new WindowsFactory();} else {factory = new MacFactory();}Button button = factory.createButton();Checkbox checkbox = factory.createCheckbox();button.paint();checkbox.paint();}
}

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各种变形用法

1. 扩展的抽象工厂
   当需要扩展产品系列时，可以创建新的抽象工厂。

   interface AdvancedGUIFactory extends GUIFactory {Slider createSlider();
   }
   

2. 链式工厂
   通过将工厂的创建逻辑封装到链中，按需创建产品。

   class ChainFactory implements GUIFactory {private GUIFactory nextFactory;public void setNextFactory(GUIFactory nextFactory) {this.nextFactory = nextFactory;}@Overridepublic Button createButton() {return nextFactory.createButton();}@Overridepublic Checkbox createCheckbox() {return nextFactory.createCheckbox();}
   }
   

3. 动态工厂选择
   根据环境或配置动态选择具体工厂。

   class DynamicFactory {public static GUIFactory getFactory(String type) {if (type.equals("Windows")) {return new WindowsFactory();} else {return new MacFactory();}}
   }
   

这些是抽象工厂模式的基本知识和变形用法！