抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）

抽象工厂模式与工厂模式类似，也属于创建型模式，提供了创建对象的最佳方式。

抽象工厂实际上是围绕一个超级工厂创建其他工厂，而这个超级工厂本身又是其他工厂的工厂。抽象工厂模式中的接口负责创建一个相关对象的工厂，生成的每一个工厂都能按照工厂模式提供对象。

还是先简单举个例子理解一下抽象工厂模式。

抽象工厂设计模式我把它理解为文件夹模式，在此我们只考虑3层文件夹。比如C盘下有一个文件夹叫做Abs，这个文件夹下又包含了Fac1和Fac2两个文件夹，这两个文件夹里分别放了若干个同一类（在此体现为同一后缀名）的子文件。那么在此情境下，Abs文件夹就对应于抽象工厂模式中抽象工厂，它里边的两个子文件夹就相当于继承了Abs的两个工厂类。而最底层的那些子文件就相当于一个个的实体类。这里没有指出工厂制造器的概念，但它不难理解。我们直接实现类图就OK。

类图如下所示：

第一步：创建形状接口

public interface Shape {
   void draw(); //声明一个方法
}

第二步：创建实现形状接口的实体类

public class Rectangle implements Shape {

   @Override
   public void draw() { // 重写接口方法，输出区分语句
      System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
   }
}

public class Square implements Shape {

   @Override
   public void draw() {  // 重写接口方法，输出区分语句
      System.out.println("Inside Square::draw() method.");
   }
}

public class Circle implements Shape {

   @Override
   public void draw() {  // 重写接口方法，输出区分语句
      System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
   }
}

第三步：创建颜色接口

public interface Color {
    void fill();  //创建方式和Shape相同
}

第四步：创建实现颜色接口的实体类

public class Red implements Color {

   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Red::fill() method.");
   }
}

public class Green implements Color {

   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Green::fill() method.");
   }
}

public class Blue implements Color {

   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Blue::fill() method.");
   }
}

第五步：为Shape和Color创建抽象类（抽象工厂）获取工厂

public abstract class AbstractFactory {
   public abstract Color getColor(String color);  // 抽象方法，返回值为Color对象
   public abstract Shape getShape(String shape) ; // 抽象方法，返回值为Shape对象
}

第六步：创建扩展了AbstractFactory的工厂类，基于给定信息生成实体类的对象

public class ShapeFactory extends AbstractFactory {  // 继承抽象工厂
    
   @Override
   public Shape getShape(String shapeType){  // 重写抽象方法
      if(shapeType == null){
         return null;  // 传入空字符，直接返回空
      }        
      if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){  // 根据传入字符串创建对应对象并返回
         return new Circle();                    // 忽略大小写，为用户提供容错空间
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){ 
         return new Rectangle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){
         return new Square();
      }
      return null;   // 传入其他非法字符，直接返回空
   }
   
   @Override
   public Color getColor(String color) { //因为这是形状工厂类，所以getColor方法不予实现，但必须重写
      return null;
   }
}

public class ColorFactory extends AbstractFactory {  // 此类与形状工厂类类似，不再赘述
    
   @Override
   public Shape getShape(String shapeType){
      return null;
   }
   
   @Override
   Color getColor(String color) {
      if(color == null){
         return null;
      }        
      if(color.equalsIgnoreCase("RED")){
         return new Red();
      } else if(color.equalsIgnoreCase("GREEN")){
         return new Green();
      } else if(color.equalsIgnoreCase("BLUE")){
         return new Blue();
      }
      return null;
   }
}

第七步：创建一个工厂制造器，通过传递形状或颜色信息来获取工厂

public class FactoryProducer {
   public static AbstractFactory getFactory(String choice){ // 静态方法，返回类型为抽象工厂
      if(choice.equalsIgnoreCase("SHAPE")){  // 根据传入字符串生成对应的工厂
         return new ShapeFactory();
      } else if(choice.equalsIgnoreCase("COLOR")){ // 忽略大小写，提供容错空间
         return new ColorFactory();
      }
      return null;  // 传入其他非法字符返回空
   }
}

第八步：编写测试用例，测试功能是否实现

public class AbstractFactoryPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {

      //获取形状工厂
      AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");

      //获取形状为 Circle 的对象
      Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");

      //调用 Circle 的 draw 方法
      shape1.draw();

      //获取形状为 Rectangle 的对象
      Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");

      //调用 Rectangle 的 draw 方法
      shape2.draw();
      
      //获取形状为 Square 的对象
      Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");

      //调用 Square 的 draw 方法
      shape3.draw();

      //获取颜色工厂
      AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");

      //获取颜色为 Red 的对象
      Color color1 = colorFactory.getColor("RED");

      //调用 Red 的 fill 方法
      color1.fill();

      //获取颜色为 Green 的对象
      Color color2 = colorFactory.getColor("Green");

      //调用 Green 的 fill 方法
      color2.fill();

      //获取颜色为 Blue 的对象
      Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");

      //调用 Blue 的 fill 方法
      color3.fill();
   }
}

第九步：验证输出

Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.
Inside Square::draw() method.
Inside Red::fill() method.
Inside Green::fill() method.
Inside Blue::fill() method.

总结一下抽象工厂模式：

应用场景：系统的产品有多于一个的产品族，而系统只消费其中某一族的产品。

关键代码：在一个工厂里聚合多个同类产品。

优点：当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。

缺点：产品族扩展非常困难，要增加一个系列的某一产品，既要在抽象的 Creator 里加代码，又要在具体的里面加代码。