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创建型模式 - 抽象工厂模式AbstractFactory

2022-08-02 21:43:00 【Xiaohei.Wang(Wenhao)】

学习而来，代码是自己敲的。也有些自己的理解在里边，有问题希望大家指出。

模式的定义与特点

抽象工厂模式、是一种为访问类提供一个创建一组相关或相关一类对象的接口，且访问类无需指定所要的产品的具体类，就能得到同族的不同等级的产品的模式结构。

抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本，工厂方法模式只生产一个等级的产品，而抽象工厂模式可生产多个等级的产品。

使用抽象工厂模式，一般要满足以下条件：

系统中有多个产品族，每个具体工厂创建同一族但属于不同等级结构的产品。
系统一次只可能消费其中某一族产品，即同族的产品一起使用。

抽象工厂模式除了具有工厂方法模式的优点外，其他主要优点如下。

可以在类的内部对产品族中相关联的多等级产品共同管理，而不必专门引入多个新的类来进行管理。
当需要产品族时，抽象工厂可以保证客户端始终只使用同一个产品的产品组。
抽象工厂增强了程序的可扩展性，当增加一个新的产品族时，不需要修改原代码，满足开闭原则。

抽象工厂模式的缺点

当产品族中需要增加一个新的产品时，所有的工厂类都需要进行修改。增加了系统的抽象性和理解难度

模式的结构与实现

抽象工厂模式同工厂方法模式一样，也是由抽象工厂、具体工厂、抽象产品和具体产品等 4 个要素构成，但抽象工厂中方法个数不同，抽象产品的个数也不同。现在我们来分析其基本结构和实现方法。

1. 模式的结构

抽象工厂模式的主要角色如下。

抽象工厂（Abstract Factory）：提供了创建产品的接口，它包含多个创建产品的方法 newProduct()，可以创建多个不同等级的产品。
具体工厂（Concrete Factory）：主要是实现抽象工厂中的多个抽象方法，完成具体产品的创建。
抽象产品（Product）：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能，抽象工厂模式有多个抽象产品。
具体产品（ConcreteProduct）：实现了抽象产品角色所定义的接口，由具体工厂来创建，它同具体工厂之间是多对一的关系。

模式的应用场景

抽象工厂模式通常适用于以下场景：

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，如电器工厂中的电视机、洗衣机、空调等。
系统中有多个产品族，但每次只使用其中的某一族产品。如有人只喜欢穿某一个品牌的衣服和鞋。
系统中提供了产品的类库，且所有产品的接口相同，客户端不依赖产品实例的创建细节和内部结构。

抽象工厂模式的结构图如图 2 所示。

举例代码：

namespace StudyDesignMode.AbstractFactory
{
    public interface IProductFactory
    {
        IPhoneProduct iphoneProduct();
        IRouterProduct routerProduct();
    }
}
namespace StudyDesignMode.AbstractFactory
{
    public interface IPhoneProduct
    {
        void Start();
        void Shutdown();
        void CallUp();
        void SendSMS();
    }
}
namespace StudyDesignMode.AbstractFactory
{
    public interface IRouterProduct
    {
        void Start();
        void Shutdown();
        void OpenWife();
        void Setting();
    }
}

//AbstractFactory中
namespace StudyDesignMode.AbstractFactory
{
    public class XiaomiPhone : IPhoneProduct
    {
        public void CallUp(){ Console.WriteLine("Xiaomi CallUp"); }
        public void SendSMS(){ Console.WriteLine("Xiaomi SendSMS"); }
        public void Shutdown(){ Console.WriteLine("Xiaomi Shutdown"); }
        public void Start(){ Console.WriteLine("Xiaomi Start"); }
    }

    public class HuaweiPhone : IPhoneProduct
    {
        public void CallUp() { Console.WriteLine("Huawei CallUp"); }
        public void SendSMS() { Console.WriteLine("Huawei SendSMS"); }
        public void Shutdown() { Console.WriteLine("Huawei Shutdown"); }
        public void Start() { Console.WriteLine("Huawei Start"); }
    }


    public class XiaomiRouter : IRouterProduct
    {
        public void OpenWife(){ Console.WriteLine("Xiaomi OpenWife"); }
        public void Setting(){Console.WriteLine("Xiaomi Setting");}
        public void Shutdown(){ Console.WriteLine("Xiaomi Shutdown"); }
        public void Start(){ Console.WriteLine("Xiaomi Start"); }
    }

    public class HuaweiRouter : IRouterProduct
    {
        public void OpenWife() { Console.WriteLine("Huawei OpenWife"); }
        public void Setting() { Console.WriteLine("Huawei Setting"); }
        public void Shutdown() { Console.WriteLine("Huawei Shutdown"); }
        public void Start() { Console.WriteLine("Huawei Start"); }
    }
}

namespace StudyDesignMode.AbstractFactory
{
    public class XiaomiFactory : IProductFactory
    {
        public IPhoneProduct iphoneProduct()
        {
            return new XiaomiPhone();
        }

        public IRouterProduct routerProduct()
        {
            return new XiaomiRouter();
        }
    }
}
namespace StudyDesignMode.AbstractFactory
{
    public class HuaweiFactory : IProductFactory
    {
        public IPhoneProduct iphoneProduct()
        {
            return new HuaweiPhone();
        }

        public IRouterProduct routerProduct()
        {
            return new HuaweiRouter();
        }
    }
}

//客户端代码
#region Abstract Factory
public static void AbstractFactoryTest()
{
    XiaomiFactory xiaomiFactory = new XiaomiFactory();
    IPhoneProduct xiaomiPhone = xiaomiFactory.iphoneProduct();
    IRouterProduct xiaomiRouter = xiaomiFactory.routerProduct();
    xiaomiPhone.Start();
    xiaomiPhone.CallUp();
    xiaomiPhone.Shutdown();
    xiaomiPhone.SendSMS();
    xiaomiRouter.Start();
    xiaomiRouter.Setting();
    xiaomiRouter.OpenWife();
    xiaomiRouter.Shutdown();

    Console.WriteLine();

    HuaweiFactory huaweiFactory = new HuaweiFactory();
    IPhoneProduct huaweiPhone = huaweiFactory.iphoneProduct();
    IRouterProduct huaweiRouter = huaweiFactory.routerProduct();
    huaweiPhone.Start();
    huaweiPhone.CallUp();
    huaweiPhone.Shutdown();
    huaweiPhone.SendSMS();
    huaweiRouter.Start();
    huaweiRouter.Setting();
    huaweiRouter.OpenWife();
    huaweiRouter.Shutdown();

}
#endregion