大话设计模式15----抽象工厂模式

大话设计模式

1 抽象工厂模式（Abstract Factory）结构图

2 对抽象工厂模式的一些解释

概念：提供一个创建一系列相关或者相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。【DP】

AbstractProductA和AbstractProductB是两个抽象产品（对应着IUser和Department），之所以抽象，是因为他们都有可能有两种不同的实现；而ProdectA1、ProdectA2和ProdectB1、ProdectB2就是对两个抽象产品的具体分类的实现（可以看成分别对应着SqlserverIUser、AccessIUser和SqlserverDepartment、AccessDepartment）。IFactory是一个抽象工厂接口，它里边应该包含所有的产品创建的抽象方法，而ConcreteFactory1和ConcreteFactory2（分别对应着SqlserverFactory和AccessFactory）就是具体的工厂了。通常在运行时刻再创建一个ConcreteFactory类的实例，这个集体的工厂再创建具有特定实现的产品对象，也就是说，为创建不同的产品对象，客户端应使用不同的具体工厂。

优点：

易于交换产品系列，由于具体工厂类，在一个应用中只需要在初始化的时候出现一次，这就使得改变一个应用的具体工厂变得非常容易，它只需改变具体工厂即可使用不同的配置。
它让具体的创建实例过程与客户端分离，客户端是通过它们的抽象接口操纵实例，产品的具体类名也被具体工厂的实现分离，不会出现在客户代码中。

缺点：
当增加新的功能时，抽象工厂类、具体工厂类都需要发生改变！当有两种方法时，最少要改写三个类！！！

如在接下来的C++实现代码中，一种功能有时候会用到Sqlserver数据库，而有时候会用到Access数据库，为了能够使用不同时期不同的功能，这时候就可以用到抽象工厂模式。

3 C++代码实现

 IUser类

class IUser
{
public:
virtual void Insert() = 0;
virtual void getUser() = 0;
};

class SqlserverUser :public IUser
{
public:
void Insert() override
{
cout << "Sqlserver 插入一条个人信息" << endl;
}

void getUser() override
{
cout << "Sqlserver 获取一条个人信息" << endl;
}
};

class AccessUser :public IUser
{
public:
void Insert() override
{
cout << "Access 插入一条个人信息" << endl;
}

void getUser() override
{
cout << "Access 获取一条个人信息" << endl;
}
};

Department类

class Deparment
{
public:
virtual void Insert() = 0;
virtual void getUser() = 0;
};

class SqlserverDepartment:public Deparment
{
public:
void Insert() override
{
cout << "Sqlserver 插入一个部门信息" << endl;
}

void getUser() override
{
cout << "Sqlserver 获取一个部门信息" << endl;
}
};

class AccessDepartment :public Deparment
{
public:
void Insert() override
{
cout << "Access 插入一个部门信息" << endl;
}

void getUser() override
{
cout << "Access 获取一个部门信息" << endl;
}
};

Factory工厂类

class IFactory
{
public:
virtual IUser* CreateIUser() = 0;

virtual Deparment *CreateDepartment() = 0;
};

class SqlServerIFactory :public IFactory
{
public:
IUser *CreateIUser() override
{
return new SqlserverUser();
}

Deparment *CreateDepartment() override
{
return new SqlserverDepartment();
}
};

class AccessIFactory :public IFactory
{
public:
IUser *CreateIUser() override
{
return new AccessUser();
}

Deparment *CreateDepartment() override
{
return new AccessDepartment();
}
};

客户端代码：

int main()
{
IFactory *factory = new AccessIFactory();
IUser *user = factory->CreateIUser();
Deparment *department = factory->CreateDepartment();

user->getUser();
user->Insert();
department->getUser();
department->Insert();
cout << endl;

IFactory *factory2 = new SqlServerIFactory();
IUser *user2 = factory2->CreateIUser();
Deparment *department2 = factory->CreateDepartment();

user2->getUser();
user2->Insert();
department2->getUser();
department2->Insert();

delete factory;
delete factory2;
delete user;
delete user2;
delete department;
delete department2;

system("pause");
return 0;
}

运行结果：

Access 获取一条个人信息
Access 插入一条个人信息
Access 获取一个部门信息
Access 插入一个部门信息

Sqlserver 获取一条个人信息
Sqlserver 插入一条个人信息
Access 获取一个部门信息
Access 插入一个部门信息
请按任意键继续. . .

4 用简单工厂进行优化

#include<iostream>
#include<string>

using namespace std;

#define SQLSERVER
//#define ACCESS

class IUser
{
public:
virtual void Insert() = 0;
virtual void getUser() = 0;
};

class SqlserverUser :public IUser
{
public:
void Insert() override
{
cout << "Sqlserver 插入一条个人信息" << endl;
}

void getUser() override
{
cout << "Sqlserver 获取一条个人信息" << endl;
}
};

class AccessUser :public IUser
{
public:
void Insert() override
{
cout << "Access 插入一条个人信息" << endl;
}

void getUser() override
{
cout << "Access 获取一条个人信息" << endl;
}
};

class Deparment
{
public:
virtual void Insert() = 0;
virtual void getUser() = 0;
};

class SqlserverDepartment :public Deparment
{
public:
void Insert() override
{
cout << "Sqlserver 插入一个部门信息" << endl;
}

void getUser() override
{
cout << "Sqlserver 获取一个部门信息" << endl;
}
};

class AccessDepartment :public Deparment
{
public:
void Insert() override
{
cout << "Access 插入一个部门信息" << endl;
}

void getUser() override
{
cout << "Access 获取一个部门信息" << endl;
}
};

class DataAccess
{
public:
#ifdef SQLSERVER
IUser *CreateUser()
{
return new SqlserverUser();
}

Deparment *CreateDepartment()
{
return new SqlserverDepartment();
}
#endif

#ifdef ACCESS
IUser *CreateUser()
{
return new AccessUser();
}

Deparment *CreateDepartment()
{
return new AccessDepartment();
}
#endif
};

int main()
{
DataAccess *data = new DataAccess();
IUser *user = data->CreateUser();
Deparment *department = data->CreateDepartment();

user->getUser();
user->Insert();
department->getUser();
department->Insert();

system("pause");
return 0;
}

运行结果：

Sqlserver 获取一条个人信息
Sqlserver 插入一条个人信息
Sqlserver 获取一个部门信息
Sqlserver 插入一个部门信息
请按任意键继续. . .

优点：客户端没有使用Sqlserver或者Access字样，达到了解耦的目的。

缺点：若增加对Oracle的数据库访问，本来可以增加一个OracleFactory工厂类就可以了，现在的话只能更改DataAccess类了。

以下内容引自<http://blog.csdn.net/zhengzhb/article/details/7359385>，转载请注明出处！！！

卡奴达摩----抽象工厂模式

定义：为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无需指定他们的具体类。


类型：创建类模式

类图：

1 抽象工厂模式与工厂方法模式的区别

抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本，他用来创建一组相关或者相互依赖的对象。他与工厂方法模式的区别就在于，工厂方法模式针对的是一个产品等级结构；而抽象工厂模式则是针对的多个产品等级结构。在编程中，通常一个产品结构，表现为一个接口或者抽象类，也就是说，工厂方法模式提供的所有产品都是衍生自同一个接口或抽象类，而抽象工厂模式所提供的产品则是衍生自不同的接口或抽象类。

在抽象工厂模式中，有一个产品族的概念：所谓的产品族，是指位于不同产品等级结构中功能相关联的产品组成的家族。抽象工厂模式所提供的一系列产品就组成一个产品族；而工厂方法提供的一系列产品称为一个等级结构。我们依然拿生产汽车的例子来说明他们之间的区别。



在上面的类图中，两厢车和三厢车称为两个不同的等级结构；而2.0排量车和2.4排量车则称为两个不同的产品族。再具体一点，2.0排量两厢车和2.4排量两厢车属于同一个等级结构，2.0排量三厢车和2.4排量三厢车属于另一个等级结构；而2.0排量两厢车和2.0排量三厢车属于同一个产品族，2.4排量两厢车和2.4排量三厢车属于另一个产品族。

明白了等级结构和产品族的概念，就理解工厂方法模式和抽象工厂模式的区别了，如果工厂的产品全部属于同一个等级结构，则属于工厂方法模式；如果工厂的产品来自多个等级结构，则属于抽象工厂模式。在本例中，如果一个工厂模式提供2.0排量两厢车和2.4排量两厢车，那么他属于工厂方法模式；如果一个工厂模式是提供2.4排量两厢车和2.4排量三厢车两个产品，那么这个工厂模式就是抽象工厂模式，因为他提供的产品是分属两个不同的等级结构。当然，如果一个工厂提供全部四种车型的产品，因为产品分属两个等级结构，他当然也属于抽象工厂模式了。

interface IProduct1 {
public void show();
}
interface IProduct2 {
public void show();
}

class Product1 implements IProduct1 {
public void show() {
System.out.println("这是1型产品");
}
}
class Product2 implements IProduct2 {
public void show() {
System.out.println("这是2型产品");
}
}

interface IFactory {
public IProduct1 createProduct1();
public IProduct2 createProduct2();
}
class Factory implements IFactory{
public IProduct1 createProduct1() {
return new Product1();
}
public IProduct2 createProduct2() {
return new Product2();
}
}

public class Client {
public static void main(String[] args){
IFactory factory = new Factory();
factory.createProduct1().show();
factory.createProduct2().show();
}
}

抽象工厂模式的优点

抽象工厂模式除了具有工厂方法模式的优点外，最主要的优点就是可以在类的内部对产品族进行约束。所谓的产品族，一般或多或少的都存在一定的关联，抽象工厂模式就可以在类内部对产品族的关联关系进行定义和描述，而不必专门引入一个新的类来进行管理。

抽象工厂模式的缺点

产品族的扩展将是一件十分费力的事情，假如产品族中需要增加一个新的产品，则几乎所有的工厂类都需要进行修改。所以使用抽象工厂模式时，对产品等级结构的划分是非常重要的。

适用场景

当需要创建的对象是一系列相互关联或相互依赖的产品族时，便可以使用抽象工厂模式。说的更明白一点，就是一个继承体系中，如果存在着多个等级结构（即存在着多个抽象类），并且分属各个等级结构中的实现类之间存在着一定的关联或者约束，就可以使用抽象工厂模式。假如各个等级结构中的实现类之间不存在关联或约束，则使用多个独立的工厂来对产品进行创建，则更合适一点。

总结

无论是简单工厂模式，工厂方法模式，还是抽象工厂模式，他们都属于工厂模式，在形式和特点上也是极为相似的，他们的最终目的都是为了解耦。在使用时，我们不必去在意这个模式到底工厂方法模式还是抽象工厂模式，因为他们之间的演变常常是令人琢磨不透的。经常你会发现，明明使用的工厂方法模式，当新需求来临，稍加修改，加入了一个新方法后，由于类中的产品构成了不同等级结构中的产品族，它就变成抽象工厂模式了；而对于抽象工厂模式，当减少一个方法使的提供的产品不再构成产品族之后，它就演变成了工厂方法模式。

所以，在使用工厂模式时，只需要关心降低耦合度的目的是否达到了。