之前我们介绍了Factory Pattern工厂模式，其较适合于只有一种类型产品的场景。但有些时候一家工厂可能会生产多种类型的产品。比如家电厂无论海尔还是美的，都会生产冰箱、洗衣机、空调等多种不同类型的产品。这个时候，就可以应用我们这里所说的Abstract Factory Pattern抽象工厂模式

简介

这里我们以PC厂商为例来进入引入介绍。对于Dell、HP这些PC厂商而言，其会去生产销售显示器、鼠标、键盘等这些外设。换句话说，在这里，一家工厂将不再是只提供一种产品了，而是会去提供多种产品。所以对于Abstract Factory Pattern抽象工厂模式而言，其和Factory Pattern工厂模式相比，最大的不同就在于抽象工厂角色和具体工厂角色部分。这里我们先来简单介绍下Abstract Factory Pattern抽象工厂模式下的角色

抽象产品角色：其定义了具体产品的实现类所具有的共有方法，一般通过接口实现。本文中即为Monitor、Keyboard、Mouse接口类。它们分别定义了各自产品的公共特性
具体产品角色：其是抽象产品角色的具体实现类，即是客户真正需要的产品。这里即为不同PC厂家所提供的外设产品
抽象工厂角色：其定义了不同PC厂商的工厂的通用接口，用以提供该PC厂商所生产的各种不同种类的产品。故这也是其于Factory Pattern工厂模式最大的区别之处，后者(工厂模式)只提供一种类型的产品
具体工厂角色：其是抽象工厂的具体实现类，一个具体的工厂类负责提供其生产多种类型的产品

实践

现在让我们利用上文所提到的不同PC厂商(Dell、HP)的多种外设产品(键盘、显示器、鼠标)为例，通过代码进行地具体演示。相信大家对于抽象产品角色、具体产品角色的设计应该是比较熟悉的了。这里我们先给出显示器的接口及具体实现类

/**
 * 抽象产品角色: 显示器
 */
public interface Monitor {
    void display();
}
...
/**
 * 具体产品角色: HP 显示器
 */
public class HpMonitor implements Monitor {
    @Override
    public void display() {
        System.out.println("HP 显示器正在显示");
    }
}
...
/**
 * 具体产品角色: DELL 显示器
 */
public class DellMonitor implements Monitor {
    @Override
    public void display() {
        System.out.println("DELL 显示器正在显示");
    }
}

对于键盘、鼠标产品而言，同理如下

/**
 * 抽象产品角色: 键盘
 */
public interface Keyboard {
    void use();
}
...
/**
 * 具体产品角色: HP 键盘
 */
public class HpKeyboard implements Keyboard {
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("HP 键盘正在使用");
    }
}
...
/**
 * 具体产品角色: DELL 键盘
 */
public class DellKeyboard implements Keyboard {
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("DELL 键盘正在使用");
    }
}


/**
 * 抽象产品角色: 鼠标
 */
public interface Mouse {
    void move();
}
...
/**
 * 具体产品角色: HP 鼠标
 */
public class HpMouse implements Mouse {
    @Override
    public void move() {
        System.out.println("HP 鼠标正在移动");
    }
}
...
/**
 * 具体产品角色: DELL 鼠标
 */
public class DellMouse implements Mouse {
    @Override
    public void move() {
        System.out.println("DELL 鼠标正在移动");
    }
}

现在我们来定义一个抽象工厂角色——即PC厂商的接口类PCFactory，其可以提供各种不同类型产品

/**
 * 抽象工厂角色：PC工厂
 */
public interface PCFactory {
    /**
     * 提供显示器产品
     * @return
     */
    Monitor getMonitor();

    /**
     * 提供鼠标产品
     * @return
     */
    Mouse getMouse();

    /**
     * 提供键盘产品
     * @return
     */
    Keyboard getKeyboard();
}

有了抽象工厂角色，那么具体的工厂角色就简单了。本文就是Dell、HP的工厂类DellFactory、HpFactory，Client通过各自PC厂商的工厂类就可以获取相应的产品了

/**
 * 具体工厂角色：Dell工厂
 */
public class DellFactory implements PCFactory{
    @Override
    public Monitor getMonitor() {
        return new DellMonitor();
    }

    @Override
    public Mouse getMouse() {
        return new DellMouse();
    }

    @Override
    public Keyboard getKeyboard() {
        return new DellKeyboard();
    }
}
...
/**
 * 具体工厂角色：HP工厂
 */
public class HpFactory implements PCFactory{
    @Override
    public Monitor getMonitor() {
        return new HpMonitor();
    }

    @Override
    public Mouse getMouse() {
        return new HpMouse();
    }

    @Override
    public Keyboard getKeyboard() {
        return new HpKeyboard();
    }
}

至此我们的抽象工厂模式就已经实现完毕了，那么现在就通过一个测试用例来看看是否可以正常工作

public class AbstractFactoryPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("--------- Test 1 ---------");
        PCFactory hpFactory = new HpFactory();
        Monitor monitor = hpFactory.getMonitor();
        Mouse mouse = hpFactory.getMouse();
        Keyboard keyboard = hpFactory.getKeyboard();
        monitor.display();
        mouse.move();
        keyboard.use();

        System.out.println("--------- Test 2 ---------");
        PCFactory  dellFactory = new DellFactory();
        monitor = dellFactory.getMonitor();
        mouse = dellFactory.getMouse();
        keyboard = dellFactory.getKeyboard();
        monitor.display();
        mouse.move();
        keyboard.use();
    }
}

测试结果如下符合我们的预期

开闭原则的倾斜性

开闭原则是指对扩展开放、对修改封闭，通过扩展的方式来实现功能的增强。而在Abstract Factory Pattern抽象工厂模式下，如果我们期望在本文例子中再增加一个PC厂商Apple，那么就只需要添加苹果的工厂类及相关产品类即可，即此种功能拓展是符合开闭原则的；但如果是期望增加一种新的外设产品，比如光驱，那么我们不仅需要添加相关的产品类，更重要的是我们还需要在现有的工厂类(包括抽象工厂角色和具体工厂角色)中添加getCdDriver()方法，而这种功能拓展显然就违背了开闭原则。综上所述，在Abstract Factory Pattern抽象工厂模式中开闭原则是有倾斜性的

参考文献

Head First 设计模式弗里曼著

xyZGHio

GoF设计模式(四)：Abstract Factory Pattern 抽象工厂模式

简介

实践

开闭原则的倾斜性

参考文献