一.定义

提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口

二.角色

• 1.抽象工厂
• 2.抽象产品(多个)
• 3.具体产品(多个)
• 4.具体工厂(多个)

  三.适用场景

• 客户端不依赖于产品类实例如何被创建、实现等细节
• 强调一系列相关的产品对象(属于同一产品族)一起使用创建对象需要大量重复的代码
• 提供一个产品类的库，所有的产品以同样的接口出现，从而使用客户端不依赖于具体实现

四.优缺点

(1).优点

• 具体产品在应用层代码隔离，无须关心创建细节(所有工厂的设计模式都有这个特点)
• 将一个系列的产品族统一到一起创建

  (2).缺点

• 规定了所有有可能被创建的产品集合，产品族中扩展新的产品困难，需要修改抽象工厂接口
• 增加了系统的抽象性的和理解难度

五.相关概念

1.产品等级结构 ： 相同类型的产品

如手机行业，国内比较出名的华为,Vivo和小米，手机这个产品属于一个产品等级，耳机这个产品也属于一个产品等级

2.产品族 : 由同一个工厂生产的不同产品等级结构的产品

如手机行业，国内的华为,Vivo和小米，一个品牌可以认为是一个产品族

六.实例

1.抽象产品

• 抽象产品1:手机

/**
 * 手机
 * @author shixinke
 */
public abstract class Mobile {
    protected String name;
    public String getName() {
        return this.getBrand() + name;
    }
    /**
     * 获取品牌
     * @return
     */
    abstract String getBrand();
}

• 抽象产品2: 耳机

/**
 * 耳机
 * @author shixinke
 */
public abstract class Headset {
    protected String name;
    public String getName() {
        return this.getBrand() + name;
    }
    /**
     * 获取品牌
     * @return
     */
    abstract String getBrand();
}

• 抽象产品3:智能手环

/**
 *　智能手环
 * @author shixinke
 */
public abstract class Wristband {
    protected String name;
    public String getName() {
        return this.getBrand() + name;
    }
    /**
     * 获取品牌
     * @return
     */
    abstract String getBrand();
}

2.抽象工厂

/**
 * 智能工厂
 */
public interface SmartFactory {
    /**
     * 生产耳机
     * @return
     */
    Headset produceHeadSet();
    /**
     * 生产手机
     * @return
     */
    Mobile produceMobile();
    /**
     * 生产手环
     * @return
     */
    Wristband produceWristband();
}

3.具体产品:

• 具体产品1:华为手机

/**
 * 华为手机
 * @author shixinke
 */
public class HuaweiMobile extends Mobile {
    public HuaweiMobile(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    String getBrand() {
        return "华为";
    }
}

• 具体产品2:华为耳机

/**
 * 华为耳机
 * @author shixinke
 */
public class HuaweiHeadset extends Headset {
    public HuaweiHeadset(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    String getBrand() {
        return "华为";
    }
}

• 具体产品3:华为手环

/**
 * 华为手环
 * @author shixinke
 */
public class HuaweiWristband extends Wristband {
    public HuaweiWristband(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    String getBrand() {
        return "华为";
    }
}

• 具体产品4:Vivo手机

/**
 * Vivo手机
 * @return
 */
public class VivoMobile extends Mobile {
    public VivoMobile(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    String getBrand() {
        return "vivo";
    }
}

• 具体产品5:Vivo耳机

/**
 * Vivo耳机
 * @return
 */
public class VivoHeadset extends Headset {
    public VivoHeadset(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    String getBrand() {
        return "Vivo";
    }
}

• 具体产品6:Vivo手环

/**
 * Vivo手环
 * @return
 */
public class VivoWristband extends Wristband {
    public VivoWristband(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    String getBrand() {
        return "Vivo";
    }
}

• 具体产品7:小米手机

/**
 * 小米手机
 * @return
 */
public class XiaomiMobile extends Mobile {
    public XiaomiMobile(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    String getBrand() {
        return "小米";
    }
}

• 具体产品8:小米耳机

/**
 * 小米耳机
 * @return
 */
public class XiaomiHeadset extends Headset {
    public XiaomiHeadset(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public String getBrand() {
        return "小米";
    }
}

• 具体产品9:小米手环

/**
 * 小米手环
 * @return
 */
public class XiaomiWristband extends Wristband {
    public XiaomiWristband(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    String getBrand() {
        return "小米";
    }
}

3.具体工厂:

• 华为工厂

/**
 * 华为工厂
 * @author shixinke
 */
public class HuaweiFactory implements SmartFactory {
    /**
     * 华为工厂生产华为耳机
     * @return
     */
    public Headset produceHeadSet() {
        return new HuaweiHeadset("荣耀xSport 运动蓝牙耳机");
    }
    /**
     * 华为工厂生产华为手机
     * @return
     */
    public Mobile produceMobile() {
        return new HuaweiMobile("Mate 20 X ");
    }
    /**
     * 华为工厂生产华为手环
     * @return
     */
    public Wristband produceWristband() {
        return new HuaweiWristband("3 Pro（曜石黑）智能运动手环");
    }
}

• Vivo工厂

/**
 * Vivo工厂
 * @author shixinke
 */
public class VivoFactory implements SmartFactory {
    /**
     * Vivo工厂生产vivo耳机
     * @return
     */
    public Headset produceHeadSet() {
        return new VivoHeadset("TWS Earphone 真无线蓝牙耳机");
    }
    /**
     * Vivo工厂生产vivo手机
     * @return
     */
    public Mobile produceMobile() {
        return new VivoMobile("NEX 3");
    }
    /**
     * Vivo工厂生产vivo手环
     * @return
     */
    public Wristband produceWristband() {
        return new VivoWristband("乐心手环Mambo5");
    }
}

• 小米工厂

/**
 * 小米工厂
 * @author shixinke
 */
public class XiaomiFactory implements SmartFactory {
    /**
     * 小米工厂生产小米耳机
     * @return
     */
    public Headset produceHeadSet() {
        return new XiaomiHeadset("降噪项圈蓝牙耳机");
    }
    /**
     * 小米工厂生产小米手机
     * @return
     */
    public Mobile produceMobile() {
        return new XiaomiMobile("MIX 3");
    }
    /**
     * 小米工厂生产小米手环
     * @return
     */
    public Wristband produceWristband() {
        return new XiaomiWristband("Amazfit手环");
    }
}

5.客户端(调用端)

/**
 * 测试类
 * @author shixinke
 */
public class FactoryTest {
    public static void main(String[] args) {
        SmartFactory factory = new VivoFactory();
        Headset headset = factory.produceHeadSet();
        Mobile mobile = factory.produceMobile();
        Wristband wristband = factory.produceWristband();
        System.out.println("耳机:"+headset.getName() +" 手机:"+mobile.getName() +" 手环："+wristband.getName());
    }
}

以上类的关系图:

七.抽象工厂在源码中的应用

1.抽象工厂在JDK中的使用

java.sql.Connection类

public interface Connection  extends Wrapper, AutoCloseable {
    Statement createStatement() throws SQLException;
    PreparedStatement prepareStatement(String sql)
        throws SQLException;
}

• 抽象产品: Statement,PreparedStatement等
• 抽象工厂:Connection
• 具体产品:CallableStatement和PgCallableStatement等
• 具体工厂:MultiHostMySQLConnection和PgConnection

类关系图: