Java设计模式详解工厂模式与抽象工厂模式产品大全 10万源码商城

在面向对象编程中，工厂模式和抽象工厂模式都是创建型设计模式，它们都致力于解决对象的创建问题，但各有侧重。本文将从概念、结构、应用场景到代码实现，完整解析这两种模式。

一、工厂模式（Factory Pattern）

1. 概念与定义

工厂模式定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。

2. 核心组成

抽象产品（Product）：定义产品的接口
具体产品（ConcreteProduct）：实现抽象产品接口
抽象工厂（Creator）：声明工厂方法
具体工厂（ConcreteCreator）：实现工厂方法，返回具体产品实例

3. 代码实现

`java // 抽象产品 interface Shape { void draw(); }

// 具体产品
class Circle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("绘制圆形");
}
}

class Rectangle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("绘制矩形");
}
}

// 抽象工厂
abstract class ShapeFactory {
public abstract Shape createShape();

// 可以添加其他公共方法
public void doSomething() {
Shape shape = createShape();
shape.draw();
}
}

// 具体工厂
class CircleFactory extends ShapeFactory {
@Override
public Shape createShape() {
return new Circle();
}
}

class RectangleFactory extends ShapeFactory {
@Override
public Shape createShape() {
return new Rectangle();
}
}

// 客户端使用
public class FactoryPatternDemo {
public static void main(String[] args) {
ShapeFactory circleFactory = new CircleFactory();
Shape circle = circleFactory.createShape();
circle.draw();

ShapeFactory rectangleFactory = new RectangleFactory();
Shape rectangle = rectangleFactory.createShape();
rectangle.draw();
}
}
`

4. 应用场景

无法预知需要创建的对象类型
希望将对象的创建与使用分离
需要为不同的客户端提供不同的产品实现

二、抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）

1. 概念与定义

抽象工厂模式提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。

2. 核心组成

抽象工厂（AbstractFactory）：声明创建抽象产品的方法
具体工厂（ConcreteFactory）：实现创建具体产品的方法
抽象产品（AbstractProduct）：为产品声明接口
具体产品（ConcreteProduct）：定义具体工厂创建的对象

3. 代码实现

`java // 抽象产品族 interface Button { void paint(); }

interface Checkbox {
void paint();
}

// 具体产品 - Windows风格
class WindowsButton implements Button {
@Override
public void paint() {
System.out.println("渲染Windows风格按钮");
}
}

class WindowsCheckbox implements Checkbox {
@Override
public void paint() {
System.out.println("渲染Windows风格复选框");
}
}

// 具体产品 - Mac风格
class MacButton implements Button {
@Override
public void paint() {
System.out.println("渲染Mac风格按钮");
}
}

class MacCheckbox implements Checkbox {
@Override
public void paint() {
System.out.println("渲染Mac风格复选框");
}
}

// 抽象工厂
interface GUIFactory {
Button createButton();
Checkbox createCheckbox();
}

// 具体工厂
class WindowsFactory implements GUIFactory {
@Override
public Button createButton() {
return new WindowsButton();
}

@Override
public Checkbox createCheckbox() {
return new WindowsCheckbox();
}
}

class MacFactory implements GUIFactory {
@Override
public Button createButton() {
return new MacButton();
}

@Override
public Checkbox createCheckbox() {
return new MacCheckbox();
}
}

// 客户端代码
public class AbstractFactoryDemo {
private GUIFactory factory;
private Button button;
private Checkbox checkbox;

public AbstractFactoryDemo(GUIFactory factory) {
this.factory = factory;
}

public void createUI() {
button = factory.createButton();
checkbox = factory.createCheckbox();
}

public void paint() {
button.paint();
checkbox.paint();
}

public static void main(String[] args) {
// 使用Windows风格
AbstractFactoryDemo windowsApp = new AbstractFactoryDemo(new WindowsFactory());
windowsApp.createUI();
windowsApp.paint();

System.out.println("---");

// 使用Mac风格
AbstractFactoryDemo macApp = new AbstractFactoryDemo(new MacFactory());
macApp.createUI();
macApp.paint();
}
}
`