1、寫在前面

工廠方法模式通過定義一個(gè)工廠接口，將對(duì)象實(shí)例化的過程抽象出來。但是它存在一個(gè)問題，就是一個(gè)具體工廠只能創(chuàng)建一類產(chǎn)品，增加新的產(chǎn)品類型時(shí)，需要新增具體工廠，違反開閉原則。

那么，如果我們能有一個(gè)汽車工廠，既可以生產(chǎn)普通汽車，也可以生產(chǎn)豪華汽車，那豈不美哉？這就是抽象工廠模式要解決的問題。

2、抽象工廠模式的介紹

抽象工廠模式（Abstract Factory Pattern）是一種軟件設(shè)計(jì)模式，它屬于創(chuàng)建型模式，其主要目的是創(chuàng)建一組相關(guān)或互相依賴的對(duì)象。抽象工廠模式可以對(duì)類的實(shí)例化過程進(jìn)行抽象和封裝，并且可以將不同類的實(shí)例化分配到不同的具體工廠中，從而使得同一個(gè)抽象工廠可以創(chuàng)建出不同的產(chǎn)品對(duì)象。

抽象工廠模式通過抽象層進(jìn)行解耦，可以獨(dú)立于產(chǎn)品類的具體實(shí)現(xiàn)變化，使得用戶可以更加容易地切換不同的產(chǎn)品，而不需要修改已有系統(tǒng)。當(dāng)需要?jiǎng)?chuàng)建一組相關(guān)的對(duì)象時(shí)，抽象工廠模式尤為合適。它可以確保同一工廠創(chuàng)建的對(duì)象是相互兼容、協(xié)調(diào)的。

3、抽象工廠與其他相關(guān)模式

抽象工廠模式與工廠方法模式非常相似，都用于封裝對(duì)象的創(chuàng)建。區(qū)別在于，工廠方法模式中每一個(gè)工廠只創(chuàng)建一種產(chǎn)品，而抽象工廠模式可以創(chuàng)建多個(gè)相關(guān)的產(chǎn)品。抽象工廠也稱為工廠的工廠，是工廠方法模式的升級(jí)版本。

與建造者模式的區(qū)別在于，建造者模式更注重零件的裝配順序，而抽象工廠模式更注重組合，不太關(guān)心創(chuàng)建步驟。和原型模式比較，原型模式用于創(chuàng)建單個(gè)對(duì)象，而抽象工廠用于批量創(chuàng)建產(chǎn)品。

4、抽象工廠模式結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)

抽象工廠模式的結(jié)構(gòu)

抽象工廠模式包含以下角色:

• AbstractFactory：抽象工廠接口，用于創(chuàng)建抽象產(chǎn)品對(duì)象。
• ConcreteFactory：具體工廠實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)抽象工廠接口。
• AbstractProduct：抽象產(chǎn)品接口，定義產(chǎn)品規(guī)范。
• Product：具體產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)抽象產(chǎn)品接口。
• Client：使用不同具體工廠和產(chǎn)品的客戶。

抽象工廠模式的實(shí)現(xiàn)

我們用一個(gè)汽車制造的例子來說明抽象工廠的實(shí)現(xiàn)。這里的產(chǎn)品分為兩大類，豪華品牌和普通品牌，每個(gè)品牌都有對(duì)應(yīng)的轎車和越野車產(chǎn)品。

定義抽象工廠和產(chǎn)品接口：

interface AbstractFactory {
  createSedan(): Sedan;
  createSUV(): SUV;
}

interface Sedan {
  showInfo(): void;
}

interface SUV {
  showInfo(): void;  
}

實(shí)現(xiàn)具體工廠：

class LuxuryFactory implements AbstractFactory {

  createSedan() {
    return new LuxurySedan();
  }  

  createSUV() {
    return new LuxurySUV();
  }

}

class NormalFactory implements AbstractFactory {

  createSedan() {
    return new NormalSedan();
  }

  createSUV() {
    return new NormalSUV();
  }

}

實(shí)現(xiàn)具體產(chǎn)品：

class LuxurySedan implements Sedan {

  showInfo() {
    console.log('展示豪華轎車信息');
  }

}

class LuxurySUV implements SUV {

  showInfo() {
    console.log('展示豪華 SUV 信息');
  }

}

客戶端代碼：

const factory = new LuxuryFactory();

const sedan = factory.createSedan();
const suv = factory.createSUV();  

sedan.showInfo();
suv.showInfo();

這樣客戶可以非常方便地切換不同的工廠來獲取產(chǎn)品，而不需要關(guān)心產(chǎn)品的具體實(shí)現(xiàn)。

5、抽象工廠模式的優(yōu)缺點(diǎn)分析

使用抽象工廠模式帶來的優(yōu)點(diǎn)包括：

• 封裝了具體產(chǎn)品的創(chuàng)建過程，客戶端無需知道實(shí)現(xiàn)
• 可以靈活切換不同的產(chǎn)品組合，提高了靈活性
• 易于增加新產(chǎn)品，滿足開閉原則
• 抽象層實(shí)現(xiàn)了解耦，防止源碼泄露

但是也存在一些缺點(diǎn)：

• 過度使用會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性
• 增加新的產(chǎn)品時(shí)，需要修改抽象工廠和所有具體工廠
• 產(chǎn)品無法實(shí)現(xiàn)繼承擴(kuò)展，都在抽象層定義

所以使用時(shí)需要權(quán)衡靈活性和復(fù)雜性之間的關(guān)系，適度使用抽象工廠模式。

6、抽象工廠模式應(yīng)用于什么場(chǎng)景

抽象工廠模式應(yīng)用的主要場(chǎng)景包括:

• 當(dāng)需要?jiǎng)?chuàng)建的對(duì)象是一組相關(guān)的產(chǎn)品族時(shí)，如電器包含電視、洗衣機(jī)等
• 系統(tǒng)需要多個(gè)產(chǎn)品系列，而使用者只需要使用其中某一系列的產(chǎn)品時(shí)，如不同品牌的家電
• 當(dāng)需要屏蔽用戶與產(chǎn)品的具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，使得用戶不依賴產(chǎn)品類代碼時(shí)
• 當(dāng)產(chǎn)品類經(jīng)常變更，而不想影響使用者時(shí)
• 當(dāng)提供一個(gè)產(chǎn)品類庫，而只想顯示其中部分產(chǎn)品時(shí)
• 需要生成不同平臺(tái)下的程序時(shí)，如Windows、Linux等

在這些情況下，使用抽象工廠模式可以帶來很大的靈活性，使得用戶可以方便切換不同的產(chǎn)品，而不需要修改已有代碼。

抽象工廠模式通過提供一個(gè)創(chuàng)建一組相關(guān)對(duì)象的接口，將客戶端與對(duì)象的具體實(shí)現(xiàn)解耦，使得把兼容的對(duì)象組合在一起變得更加容易。當(dāng)添加新的產(chǎn)品對(duì)象時(shí)，無需修改已有系統(tǒng)，滿足開閉原則。

適用于需要?jiǎng)?chuàng)建一組相關(guān)的對(duì)象，提供最大化的靈活性和復(fù)用性的場(chǎng)景。但也要注意合理使用，過度使用會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜度。

7、總結(jié)

抽象工廠模式的主要優(yōu)點(diǎn)是封裝了對(duì)象的創(chuàng)建過程，提高了系統(tǒng)的靈活性，可以輕松切換不同的產(chǎn)品配置。使用者無需知道具體實(shí)現(xiàn)。另外它也符合開閉原則，容易擴(kuò)展新產(chǎn)品。

缺點(diǎn)在于過度使用會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和抽象性。而且新增產(chǎn)品時(shí)需要修改抽象工廠接口，不太容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的繼承擴(kuò)展。

主要適用于需要?jiǎng)?chuàng)建產(chǎn)品族的場(chǎng)景，需要屏蔽產(chǎn)品具體實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)景，以及產(chǎn)品配置經(jīng)常變化的場(chǎng)景。

總體來說，抽象工廠模式在保持系統(tǒng)靈活性和可擴(kuò)展性方面意義重大。但也需要權(quán)衡增加的抽象性帶來的復(fù)雜度。