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抽象工厂模式（Java与Kotlin版）
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Kotlin基础知识
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Kotlin入门第二课：集合操作
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1. 定义
抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定它们具体的类。抽象工厂模式又称为Kit模式，属于对象创建型模式。
2. 结构
AbstractFactory：抽象工厂，定义创建实例的抽象方法；
ConcreteFactory：具体工厂，实现具体逻辑；
AbstractProduct：抽象产品，定义产品的抽象方法；
Product：具体产品，实现具体逻辑；
3. 代码
3.1 Java
AbstractProductA与AbstractProductB：
1 abstract class AbstractProductA {2 abstract void printA();3 }4 5 abstract class AbstractProductB {6 abstract void printB();7 }
定义了两个抽象产品角色，分别有抽象方法printA和printB。
ConcreteProductA1、ConcreteProductA2、ConcreteProductB1及ConcreteProductB2：
1 class ConcreteProductA1 extends AbstractProductA { 2 void printA() { 3 System.out.println("printA of ConcreteProductA1"); 4 } 5 } 6 7 class ConcreteProductA2 extends AbstractProductA { 8 void printA() { 9 System.out.println("printA of ConcreteProductA2");10 }11 }12 13 class ConcreteProductB1 extends AbstractProductB {14 void printB() {15 System.out.println("printB of ConcreteProductB1");16 }17 }18 19 class ConcreteProductB2 extends AbstractProductB {20 void printB() {21 System.out.println("printB of ConcreteProductB2");22 }23 }
定义了四个具体产品角色，分别实现了父类对应的printA和printB方法。
A1和B1属于同一个产品族的不同产品等级的两种产品，A2和B2类似。其中：
产品等级——同一类产品的产品等级相同，如海尔冰箱、西门子冰箱等；
产品族——同一家工厂生产的不同产品等级的产品，如海尔冰箱、海尔洗衣机等。
AbstractFactory：
1 abstract class AbstractFactory {2 abstract AbstractProductA createProductA();3 abstract AbstractProductB createProductB();4 }
定义了抽象工厂角色，及抽象方法createProductA和createProductB。
ConcreteFactory1与ConcreteFactory2：
1 class ConcreteFactory1 extends AbstractFactory { 2 AbstractProductA createProductA() { 3 System.out.println("create ProductA1"); 4 5 return new ConcreteProductA1(); 6 } 7 8 AbstractProductB createProductB() { 9 System.out.println("create ProductB1");10 11 return new ConcreteProductB1();12 }13 }14 15 class ConcreteFactory2 extends AbstractFactory {16 AbstractProductA createProductA() {17 System.out.println("create ProductA2");18 19 return new ConcreteProductA2();20 }21 22 AbstractProductB createProductB() {23 System.out.println("create ProductB2");24 25 return new ConcreteProductB2();26 }27 }
定义了两个具体工厂角色，分别实现了createProductA和createProductB方法。
AbstractFactoryPattern：
1 public class AbstractFactoryPattern { 2 public static void main(String[] args) { 3 System.out.println("Abstract Factory Pattern"); 4 5 AbstractFactory factory = new ConcreteFactory1(); 6 AbstractProductA productA = factory.createProductA(); 7 AbstractProductB productB = factory.createProductB(); 8 productA.printA(); 9 productB.printB();10 11 factory = new ConcreteFactory2();12 productA = factory.createProductA();13 productB = factory.createProductB();14 productA.printA();15 productB.printB();16 }17 }
不同产品族的具体产品实例，用不同的具体工厂来创建。
输出：
3.2 Kotlin
AbstractProductA与AbstractProductB：
1 abstract class AbstractProductA {2 abstract fun printA()3 }4 5 abstract class AbstractProductB {6 abstract fun printB()7 }
ConcreteProductA1、ConcreteProductA2、ConcreteProductB1及ConcreteProductB2：
1 class ConcreteProductA1 : AbstractProductA() { 2 override fun printA() { 3 println("printA of ConcreteProductA1") 4 } 5 } 6 7 class ConcreteProductA2 : AbstractProductA() { 8 override fun printA() { 9 println("printA of ConcreteProductA2")10 }11 }12 13 class ConcreteProductB1 : AbstractProductB() {14 override fun printB() {15 println("printB of ConcreteProductB1")16 }17 }18 19 class ConcreteProductB2 : AbstractProductB() {20 override fun printB() {21 println("printB of ConcreteProductB2")22 }23 }
AbstractFactory：
1 abstract class AbstractFactory {2 abstract fun createProductA(): AbstractProductA3 abstract fun createProductB(): AbstractProductB4 }
ConcreteFactory1与ConcreteFactory2：
1 class ConcreteFactory1 : AbstractFactory() { 2 override fun createProductA(): AbstractProductA { 3 println("create ProductA1") 4 5 return ConcreteProductA1() 6 } 7 8 override fun createProductB(): AbstractProductB { 9 println("create ProductB1")10 11 return ConcreteProductB1()12 }13 }14 15 class ConcreteFactory2 : AbstractFactory() {16 override fun createProductA(): AbstractProductA {17 println("create ProductA2")18 19 return ConcreteProductA2()20 }21 22 override fun createProductB(): AbstractProductB {23 println("create ProductB2")24 25 return ConcreteProductB2()26 }27 }
AbstractFactoryPattern：
1 fun main(args: Array<String>) { 2 println("Abstract Factory Pattern") 3 4 var factory: AbstractFactory = ConcreteFactory1() 5 var productA = factory.createProductA() 6 var productB = factory.createProductB() 7 productA.printA() 8 productB.printB() 9 10 factory = ConcreteFactory2()11 productA = factory.createProductA()12 productB = factory.createProductB()13 productA.printA()14 productB.printB()15 }
输出同上。
4. 优缺点
4.1 优点
抽象工厂模式隔离了具体类的生成，使得客户并不需要知道什么被创建。由于这种隔离，更换一个具体工厂就变得相对容易。所有的具体工厂都实现了抽象工厂中定义的那些公共接口，因此只需改变具体工厂的实例，就可以在某种程度上改变整个软件系统的行为。另外，应用抽象工厂模式可以实现高内聚低耦合的设计目的，因此抽象工厂模式得到了广泛的应用；
当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能够保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。这对一些需要根据当前环境来决定其行为的软件系统来说，是一种非常实用的设计模式；
增加新的具体工厂和产品族很方便，无须修改已有系统，符合“开闭原则”。
4.2 缺点
在添加新的产品对象时，难以扩展抽象工厂来生产新种类的产品，这是因为在抽象工厂角色中规定了所有可能被创建的产品集合，要支持新种类的产品就意味着要对该接口进行扩展，而这将涉及到对抽象工厂角色及其所有子类的修改，显然会带来较大的不便；
开闭原则的倾斜性（增加新的工厂和产品族容易，增加新的产品等级结构麻烦）。
5. 适用场景
一个系统不应当依赖于产品类实例如何被创建、组合和表达的细节，这对于所有类型的工厂模式都是重要的；
系统中有多于一个的产品族，而每次只使用其中某一产品族；
属于同一个产品族的产品将在一起使用，这一约束必须在系统的设计中体现出来；
系统提供一个产品类的库，所有的产品以同样的接口出现，从而使客户端不依赖于具体实现。
抽象工厂模式（Java与Kotlin版）