Android设计模式之——抽象工厂模式

一、介绍

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern），也是创建型设计模式之一。前一节我们已经了解了工厂方法模式，那么这个抽象工厂又是怎么一回事呢？大家联想一下现实生活中的工厂肯定都是具体的，也就是说每个工厂都会生产某一种具体的产品，那么抽象工厂意味着生产出来的产品是不确定的，那这岂不是很奇怪？抽象工厂模式起源于以前对不同操作系统的图形化解决方案，如不同操作系统中的按钮和文本框控件其实现不同，展示效果也不一样，对于每一个操作系统，其本身就构成一个产品类，而按钮与文本框控件也构成一个产品类，两种产品类两种变化，各自有自己的特性，如Android中的Button和TextView，iOS中的Button和TextView，Window Phone中的Button和TextView等。

二、定义

为创建一组相关或者是相互依赖的对象提供一个接口，而不需要指定它们的具体类。

三、使用场景

一个对象族有相同的约束时可以使用抽象工厂模式。是不是听起来很抽象？举个例子，Android、iOS、Window Phone下都有短信软件和拨号软件，两者都属于Software软件的范畴，但是，它们所在的操作系统平台不一样，即便是同一家公司出品的软件，其代码的实现逻辑也是不一样的，这时候就可以考虑使用抽象工厂方法模式来产生Android、iOS、Window Phone下的短信软件和拨号软件。

四、抽象工厂模式的UML类图

UML类图：

虽然抽象工厂方法模式的种类繁多，但是，主要还是分为4类：

AbstractFactory：抽象工厂角色，它声明了一组用于创建一种产品的方法，每一个方法对应一种产品。
ConcreteFactory：具体的工厂角色，它实现了在抽象工厂中定义的创建产品的方法，生成一组具体产品，这些产品构成了一个产品种类，每一个产品都位于某个产品等级结构中。
AbstractProduct：抽象产品角色，它为每种产品声明接口。
ConcreteProduct：具体产品角色，它定义具体工厂生产的具体产品对象，实现抽象产品接口中声明的业务方法。

五、简单实现

以车厂生产汽车零部件为例,A、B两家车厂分别生产不同的轮胎、发动机、制动系统。虽然生产的零件不同，型号不同。但是根本上都有共同的约束，就是轮胎、发动机、制动系统。

轮胎相关类：

public interface ITire {/*** 轮胎 */void tire();
}public class NormalTire implements ITire{@Overridepublic void tire() {System.out.println("普通轮胎");}
}public class SUVTire implements ITire{@Overridepublic void tire() {System.out.println("越野轮胎");}
}

发动机相关类：

public interface IEngine {/***发动机 */void engine();
}public class DomesticEngine implements IEngine{@Overridepublic void engine() {System.out.println("国产发动机");}
}public class ImportEngine implements IEngine{@Overridepublic void engine() {System.out.println("进口发动机");}
}

制动系统相关类：

public interface IBrake {/***制动系统 */void brake();
}public class NormalBrake implements IBrake{@Overridepublic void brake() {System.out.println("普通制动");}
}public class SeniorBrake implements IBrake{@Overridepublic void brake() {System.out.println("高级制动");}
}

抽象车厂类：

public abstract class CarFactory {/*** 生产轮胎* * @return 轮胎* */public abstract ITire createTire();/*** 生产发动机* * @return 发动机* */public abstract IEngine createEngine();/*** 生产制动系统* * @return 制动系统* */public abstract IBrake createBrake();}

A车厂：

public class AFactory extends CarFactory{@Overridepublic ITire createTire() {return new NormalTire();}@Overridepublic IEngine createEngine() {return new DomesticEngine();}@Overridepublic IBrake createBrake() {return new NormalBrake();}
}

B车厂：

public class BFactory extends CarFactory{@Overridepublic ITire createTire() {return new SUVTire();}@Overridepublic IEngine createEngine() {return new ImportEngine();}@Overridepublic IBrake createBrake() {return new SeniorBrake();}
}

客户类：

public class Client {public static void main(String[] args) {//A车厂CarFactory factoryA = new AFactory();factoryA.createTire().tire();factoryA.createEngine().engine();factoryA.createBrake().brake();System.out.println("---------------");//B车厂CarFactory factoryB = new BFactory();factoryB.createTire().tire();factoryB.createEngine().engine();factoryB.createBrake().brake();}
}

结果：

普通轮胎
国产发动机
普通制动
------------------
越野轮胎
进口发动机
高级制动

可以看出上面模拟了两个车厂，如果有了C厂、D厂，各自厂家生产的零部件型号种类又不相同，那么我们创建的类文件就会翻倍。这也是抽象工厂模式的一个弊端，所以实际开发中要权衡使用。

六、与工厂方法模式的区别

上一节有介绍了工厂方法模式，那么他们的区别是什么？抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本。对比如下：

七、源码中的实现

抽象工厂模式在Android源码中使用较少，因为很少会出现多个产品种类的情况，大部分使用工厂方法模式即可解决。

MediaPlayer

MediaPlayer Factory分别会生成4个不同的MediaPlayer基类：StagefrightPlayer、NuPlayerDriver、MidiFile和TestPlayerStub，四者均继承于MediaPlayerBase。

八、总结

优点：

分离接口与实现，客户端使用抽象工厂来创建需要的对象，而客户端根本就不知道具体的实现是谁，客户端只是面向产品的接口编程而已，使其从具体的产品实现中解耦，同时基于接口与实现分离，使抽象该工厂方法模式在切换产品类时更加灵活、容易。

缺点：

一是对类文件的爆炸性增加
二是不太容易扩展新的产品类