抽象工厂模式

一、基础定义与定位

1. 升级关系：工厂方法模式仅支持单一产品等级生产，抽象工厂是其升级方案，可一次性生产多等级配套产品，也被称为“工厂的工厂”；
2. 核心两大概念
   • 产品等级：同一类别的产品，如咖啡、甜品、手机、电脑分别为独立产品等级；
   • 产品族：同一品牌/风味下成套配套的全部产品，如美式风味包含美式咖啡+抹茶慕斯，小米产品族包含小米手机+小米电脑；
3. 核心作用：约束客户端只能使用同一产品族内的配套对象，保证产品搭配统一。

二、抽象工厂四大核心角色

1. 抽象工厂 AbstractFactory 定义全部产品等级对应的创建接口，一个接口方法对应一类产品，规定该产品族需要产出的所有产品；
2. 具体工厂 ConcreteFactory 代表完整独立产品族，实现抽象工厂所有创建方法，统一生产同风味/同品牌全套配套产品；
3. 抽象产品 AbstractProduct 每个产品等级对应一套独立抽象接口，定义该类产品通用行为规范；
4. 具体产品 ConcreteProduct 实现对应等级抽象产品，归属某一个产品族，由对应产品工厂实例化创建。

三、咖啡甜品业务完整案例

业务场景

咖啡店拓展业务，同时售卖咖啡、甜品两类产品等级，划分两大产品族：

• 美式风味产品族：美式咖啡、抹茶慕斯
• 意大利风味产品族：拿铁咖啡、提拉米苏

1. 抽象产品（两类产品等级）

// 咖啡产品等级接口
public interface Coffee {
    String getName();
}
// 甜品产品等级接口
public interface Dessert {
    void show();
}

2. 具体产品实现

// 美式咖啡
public class AmericanCoffee implements Coffee {
    @Override
    public String getName() {
        return "美式咖啡";
    }
}
// 拿铁咖啡
public class LatteCoffee implements Coffee {
    @Override
    public String getName() {
        return "拿铁咖啡";
    }
}

// 抹茶慕斯
public class MatchaMousse implements Dessert {
    @Override
    public void show() {
        System.out.println("抹茶慕斯");
    }
}
// 提拉米苏
public class Tiramisu implements Dessert {
    @Override
    public void show() {
        System.out.println("提拉米苏");
    }
}

3. 抽象风味工厂

public interface FlavorFactory {
    Coffee createCoffee();
    Dessert createDessert();
}

4. 产品族具体工厂

// 美式风味工厂
public class AmericanFlavorFactory implements FlavorFactory {
    @Override
    public Coffee createCoffee() {
        return new AmericanCoffee();
    }
    @Override
    public Dessert createDessert() {
        return new MatchaMousse();
    }
}
// 意大利风味工厂
public class ItalyFlavorFactory implements FlavorFactory {
    @Override
    public Coffee createCoffee() {
        return new LatteCoffee();
    }
    @Override
    public Dessert createDessert() {
        return new Tiramisu();
    }
}

5. 客户端调用示例

// 选择意大利风味全套产品
FlavorFactory factory = new ItalyFlavorFactory();
Coffee coffee = factory.createCoffee();
Dessert dessert = factory.createDessert();

四、优缺点分析

优点

1. 强制约束客户端使用同一产品族配套产品，产品搭配统一，不会出现混搭冲突；
2. 新增完整产品族仅新增一套工厂类与对应产品类，原有代码无需修改，符合开闭原则。

缺点

如果业务需要新增全新产品等级，必须修改抽象工厂接口，所有已存在的具体工厂都要同步修改，严重违背开闭原则。

五、三大工厂模式完整总结（面试背诵版）

1. 简单工厂：单工厂类统一创建全部产品，新增产品需要修改工厂代码，违反开闭原则，多用于入门练习；
2. 工厂方法：仅支持单一产品等级，一类产品对应一个独立工厂，新增产品仅新增类，符合开闭原则，项目开发使用最多；
3. 抽象工厂：适配多等级成套产品族，新增产品族满足开闭，新增产品等级会破坏开闭，企业日常开发使用较少； 三者核心目标均为解耦，分离对象创建与业务使用逻辑。

六、面试简答

问：介绍抽象工厂模式，以及三种工厂模式的区别？

答：抽象工厂是工厂方法的升级，用于生产多等级成套产品，分为产品族和产品等级两大概念，包含抽象工厂、具体工厂、抽象产品、具体产品四大角色。它可以保证客户端始终使用同一产品族配套产品，但新增产品等级时所有工厂都要修改，破坏开闭原则。 简单工厂只有一个工厂，扩展要改代码；工厂方法单一产品一对一工厂，符合开闭，项目最常用；抽象工厂适合成套多维度产品，新增产品族符合开闭，新增产品等级不符合开闭，业务使用较少。三种模式核心都是解耦对象创建逻辑。