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23种设计模式-创建型模式之抽象工厂模式（Java版本）

ai 2025/7/27 20:05:12

Java 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）详解

🌟 什么是抽象工厂模式？

抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版，提供一个接口，用于创建一系列相关或相互依赖的对象，而无需指定它们具体的类。

🧠 使用场景

系统需要创建多个系列的产品对象
系统需要与多个产品系列中的一个进行交互
需要保证产品对象之间的兼容性（例如 UI 样式组件）

🏗️ 模式结构

AbstractFactory（抽象工厂）
ConcreteFactory（具体工厂）
AbstractProduct（抽象产品）
ConcreteProduct（具体产品）
Client（客户端）

✅ 示例：跨平台 UI 工厂（Windows & Mac）

抽象产品接口

public interface Button {void paint();
}public interface TextField {void render();
}

具体产品实现

public class WindowsButton implements Button {public void paint() {System.out.println("Rendering Windows Button");}
}public class MacButton implements Button {public void paint() {System.out.println("Rendering Mac Button");}
}public class WindowsTextField implements TextField {public void render() {System.out.println("Rendering Windows TextField");}
}public class MacTextField implements TextField {public void render() {System.out.println("Rendering Mac TextField");}
}

抽象工厂接口

public interface GUIFactory {Button createButton();TextField createTextField();
}

具体工厂实现

public class WindowsFactory implements GUIFactory {public Button createButton() {return new WindowsButton();}public TextField createTextField() {return new WindowsTextField();}
}public class MacFactory implements GUIFactory {public Button createButton() {return new MacButton();}public TextField createTextField() {return new MacTextField();}
}

客户端调用

public class Application {private Button button;private TextField textField;public Application(GUIFactory factory) {button = factory.createButton();textField = factory.createTextField();}public void render() {button.paint();textField.render();}public static void main(String[] args) {GUIFactory factory = new WindowsFactory(); // 可替换为 MacFactoryApplication app = new Application(factory);app.render();}
}

🧩 优点

符合开闭原则，易于扩展新产品族
保证产品之间的兼容性
封装了对象的创建过程，客户端无需关心细节

⚠️ 缺点

每增加一个产品族都需要修改工厂接口，系统复杂度增加
不易支持“新产品等级结构”的变化

🆚 与工厂方法的区别

特点	工厂方法	抽象工厂
创建对象数	一类产品	一族产品
类数量	工厂类较少	工厂类更多
产品间的关联	不强调关联	强调一族产品间的一致性
示例	创建单一 Logger	创建一整套 UI 控件