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三言兩語說透設計模式的藝術-抽象工廠模式

來源: 責編: 時間:2023-08-09 23:03:58 349觀看
導讀1、寫在前面工廠方法模式通過定義一個工廠接口,將對象實例化的過程抽象出來。但是它存在一個問題,就是一個具體工廠只能創建一類產品,增加新的產品類型時,需要新增具體工廠,違反開閉原則。那么,如果我們能有一個汽車工廠,既

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1、寫在前面

工廠方法模式通過定義一個工廠接口,將對象實例化的過程抽象出來。但是它存在一個問題,就是一個具體工廠只能創建一類產品,增加新的產品類型時,需要新增具體工廠,違反開閉原則。07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

那么,如果我們能有一個汽車工廠,既可以生產普通汽車,也可以生產豪華汽車,那豈不美哉?這就是抽象工廠模式要解決的問題。07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

2、抽象工廠模式的介紹

抽象工廠模式(Abstract Factory Pattern)是一種軟件設計模式,它屬于創建型模式,其主要目的是創建一組相關或互相依賴的對象。抽象工廠模式可以對類的實例化過程進行抽象和封裝,并且可以將不同類的實例化分配到不同的具體工廠中,從而使得同一個抽象工廠可以創建出不同的產品對象。07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

抽象工廠模式通過抽象層進行解耦,可以獨立于產品類的具體實現變化,使得用戶可以更加容易地切換不同的產品,而不需要修改已有系統。當需要創建一組相關的對象時,抽象工廠模式尤為合適。它可以確保同一工廠創建的對象是相互兼容、協調的。07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

3、抽象工廠與其他相關模式

抽象工廠模式與工廠方法模式非常相似,都用于封裝對象的創建。區別在于,工廠方法模式中每一個工廠只創建一種產品,而抽象工廠模式可以創建多個相關的產品。抽象工廠也稱為工廠的工廠,是工廠方法模式的升級版本。07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

與建造者模式的區別在于,建造者模式更注重零件的裝配順序,而抽象工廠模式更注重組合,不太關心創建步驟。和原型模式比較,原型模式用于創建單個對象,而抽象工廠用于批量創建產品。07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

4、抽象工廠模式結構與實現

抽象工廠模式的結構

抽象工廠模式包含以下角色:07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • AbstractFactory:抽象工廠接口,用于創建抽象產品對象。
  • ConcreteFactory:具體工廠實現,實現抽象工廠接口。
  • AbstractProduct:抽象產品接口,定義產品規范。
  • Product:具體產品實現,實現抽象產品接口。
  • Client:使用不同具體工廠和產品的客戶。

抽象工廠模式的實現

我們用一個汽車制造的例子來說明抽象工廠的實現。這里的產品分為兩大類,豪華品牌和普通品牌,每個品牌都有對應的轎車和越野車產品。07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

定義抽象工廠和產品接口:07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

interface AbstractFactory {  createSedan(): Sedan;  createSUV(): SUV;}interface Sedan {  showInfo(): void;}interface SUV {  showInfo(): void;  }

實現具體工廠:07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

class LuxuryFactory implements AbstractFactory {  createSedan() {    return new LuxurySedan();  }    createSUV() {    return new LuxurySUV();  }}class NormalFactory implements AbstractFactory {  createSedan() {    return new NormalSedan();  }  createSUV() {    return new NormalSUV();  }}

實現具體產品:07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

class LuxurySedan implements Sedan {  showInfo() {    console.log('展示豪華轎車信息');  }}class LuxurySUV implements SUV {  showInfo() {    console.log('展示豪華 SUV 信息');  }}

客戶端代碼:07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

const factory = new LuxuryFactory();const sedan = factory.createSedan();const suv = factory.createSUV();  sedan.showInfo();suv.showInfo();

這樣客戶可以非常方便地切換不同的工廠來獲取產品,而不需要關心產品的具體實現。07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

5、抽象工廠模式的優缺點分析

使用抽象工廠模式帶來的優點包括:07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 封裝了具體產品的創建過程,客戶端無需知道實現
  • 可以靈活切換不同的產品組合,提高了靈活性
  • 易于增加新產品,滿足開閉原則
  • 抽象層實現了解耦,防止源碼泄露

但是也存在一些缺點:07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 過度使用會增加系統的復雜性
  • 增加新的產品時,需要修改抽象工廠和所有具體工廠
  • 產品無法實現繼承擴展,都在抽象層定義

所以使用時需要權衡靈活性和復雜性之間的關系,適度使用抽象工廠模式。07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

6、抽象工廠模式應用于什么場景

抽象工廠模式應用的主要場景包括:07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 當需要創建的對象是一組相關的產品族時,如電器包含電視、洗衣機等
  • 系統需要多個產品系列,而使用者只需要使用其中某一系列的產品時,如不同品牌的家電
  • 當需要屏蔽用戶與產品的具體實現時,使得用戶不依賴產品類代碼時
  • 當產品類經常變更,而不想影響使用者時
  • 當提供一個產品類庫,而只想顯示其中部分產品時
  • 需要生成不同平臺下的程序時,如Windows、Linux等

在這些情況下,使用抽象工廠模式可以帶來很大的靈活性,使得用戶可以方便切換不同的產品,而不需要修改已有代碼。07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

抽象工廠模式通過提供一個創建一組相關對象的接口,將客戶端與對象的具體實現解耦,使得把兼容的對象組合在一起變得更加容易。當添加新的產品對象時,無需修改已有系統,滿足開閉原則。07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

適用于需要創建一組相關的對象,提供最大化的靈活性和復用性的場景。但也要注意合理使用,過度使用會增加系統的復雜度。07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

7、總結

抽象工廠模式的主要優點是封裝了對象的創建過程,提高了系統的靈活性,可以輕松切換不同的產品配置。使用者無需知道具體實現。另外它也符合開閉原則,容易擴展新產品。07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

缺點在于過度使用會增加系統的復雜性和抽象性。而且新增產品時需要修改抽象工廠接口,不太容易實現產品的繼承擴展。07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

主要適用于需要創建產品族的場景,需要屏蔽產品具體實現的場景,以及產品配置經常變化的場景。07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

總體來說,抽象工廠模式在保持系統靈活性和可擴展性方面意義重大。但也需要權衡增加的抽象性帶來的復雜度。07i28資訊網——每日最新資訊28at.com

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