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设计模式(创建型)-抽象工厂模式

article 2025/3/19 11:29:55

摘要

在软件开发的复杂世界中，设计模式作为解决常见问题的最佳实践方案，一直扮演着至关重要的角色。抽象工厂模式，作为一种强大的创建型设计模式，在处理创建一系列或相关依赖对象的场景时，展现出了独特的优势和灵活性。它通过提供一个创建对象的接口，让开发者能够在不指定具体类的情况下构建对象，有效地解耦了对象的创建和使用过程，使得系统更加易于维护和扩展。

定义

抽象工厂模式的核心定义是提供一个创建一系列或相关依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。这意味着在一个复杂的系统中，当存在多个相关对象的创建需求，并且这些对象之间存在依赖关系或需要协同工作时，抽象工厂模式能够派上用场。

例如，在一个游戏引擎中，可能需要创建不同类型的角色、武器和装备，并且这些游戏元素之间存在着相互依赖的关系，比如特定的角色需要特定的武器才能发挥最佳效果。抽象工厂模式就可以通过定义一个统一的工厂接口，由具体的工厂子类来负责创建这些相关的游戏元素，从而简化了对象创建的过程，同时保证了对象之间的一致性和协调性。

类图

角色

抽象工厂角色

抽象工厂角色描述了具体工厂的公共接口，它是所有具体工厂类的父类。这个接口定义了创建一系列产品对象的抽象方法，这些方法并不包含具体的创建逻辑，而是由具体的工厂子类来实现。例如，在一个电子产品制造系统中，抽象工厂可能定义了创建手机、电脑和平板等电子产品的抽象方法，而具体的华为工厂子类和小米工厂子类则会根据自身的产品特点来实现这些方法，创建出相应品牌的手机、电脑和平板。抽象工厂角色的存在使得系统具有更好的扩展性和可维护性，当需要添加新的产品系列时，只需要创建一个新的具体工厂子类并实现抽象工厂接口中的方法即可，而无需修改其他已有的代码。

具体工厂角色

具体工厂角色是负责创建产品实例的类，它主要实现了抽象工厂中定义的抽象方法，完成具体产品的创建过程。每个具体工厂类都对应着一个特定的产品系列，例如华为工厂负责创建华为品牌的各种电子产品，小米工厂负责创建小米品牌的相关产品。具体工厂类熟知如何创建该系列下的所有产品对象，并且保证这些产品对象之间的兼容性和协作性。在实际应用中，客户端通过调用具体工厂类的方法来获取所需的产品对象，而无需关心产品对象的具体创建细节，这大大降低了客户端代码与产品创建逻辑之间的耦合度。