在设计模式—工厂方法模式中提到，该模式中一个工厂只能生产一个产品。。但是在现实生活中，一个工厂往往可以生产多类产品。于是有了抽象工厂模式。

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern），其定义如下：

:::info Provide an interface for creating families of related or dependent objectswithout specifying their concrete classes.

为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无须指定它们的具体类. :::

也就是说，抽象工厂中每个工厂可以创建多种类的产品，而工厂方法每个工厂只能创建一类产品。

其组成模型如下：

组成 关系 作用
抽象产品族（Abstract Product） 抽象产品的父类 定义抽象产品的公共接口
抽象产品（Product） 具体产品的父类 提供描述产品的公共接口
具体产品（Concrete Product） 具体产品类，工厂生产的目标类 抽象产品具体化
抽象工厂（Factory） 具体工厂的父类 描述具体工厂的公共接口
具体工厂（Concrete Factory） 抽象工厂的子类；被外界调用 描述具体工厂；实现FactoryMethod工厂方法创建产品的实例

何谓产品族，抽象产品和具体产品。例如：手机就是一个抽象产品组，不同的公司手机对应为抽象产品，例如苹果，小米，华为等，对于抽象产品华为来说，Mate 30，Mate 40等不同机型称之为具体产品。

抽象工厂模式的优点

  1. 降低耦合度。抽象工厂模式将具体产品的创建延迟到具体工厂的子类中，这样将对象的创建封装起来，可以减少客户端与具体产品类之间的依赖，从而使系统耦合度低，这样更有利于后期的维护和扩展；
  2. 符合开闭原则；新增一种产品类时，只需要增加相应的具体产品类和相应的工厂子类即可；
  3. 符合单一职责原则；每个具体工厂类只负责创建对应的产品；


抽象工厂模式的缺点

  1. 抽象工厂模式很难支持新种类产品的变化。这是因为抽象工厂接口中已经确定了可以被创建的产品集合，如果需要添加新产品，此时就必须去修改抽象工厂的接口，这样就涉及到抽象工厂类的以及所有子类的改变，这样也就违背了开闭原则。

对于新的产品族符合开闭原则；对于新的产品种类不符合开闭原则。

抽象工厂模式最佳实践

  1. 有多个系列产品，而系统中只消费其中某一系列产品；
  2. 系统要求提供一个产品类的库，所有产品以同样的接口出现，客户端不需要依赖具体实现


抽象工厂模式实现步骤

  1. 创建抽象产品族，定义每一产品族的公共接口；
  2. 创建抽象产品，定义产品的公共能力；
  3. 创建具体产品类，实现自己的独有能力；
  4. 创建抽象工厂，定义生产的公共能力；
  5. 创建具体工厂类，实现自己的生成能力，具体到能生产哪种产品；
  6. 外界调用具体工厂生成具体产品。

抽象工厂模式使用示例

某代工厂既代工生产海尔冰箱和空调，也代工生产格力冰箱和空调。

  • 抽象产品族为代工电器，IElectricAppliance类来表示，因为这两者都属于电器，都有一个公共能力，即工作（work）;
  • 冰箱抽象为一个类；空调抽象为一个类；
  • 设计两个工厂，一个专门生产海尔的产品，一个专门生产格力的产品
  2. public class AbstractFactory {
  5.     /**
  6.      * 抽象产品族类，并定义具体产品的基本功能
  7.      */
  8.     public interface IElectricAppliance {
  10.         void work();
  11.     }
  13.     /**
  14.      * 冰箱抽象产品类，并定义具体产品的基本功能
  15.      */
  16.     public interface IRefrigerator extends IElectricAppliance {
  18.     }
  20.     /**
  21.      * 冰箱抽象产品类，并定义具体产品的基本功能
  22.      */
  23.     public interface IAirConditioner extends IElectricAppliance {
  25.     }
  27.     /**
  28.      * 具体产品类：海尔冰箱
  29.      */
  30.     public static class HaierRefrigerator implements IRefrigerator {
  32.         @Override
  33.         public void work() {
  34.             System.out.println("海尔冰箱开始工作");
  35.         }
  36.     }
  38.     /**
  39.      * 具体产品类：格力冰箱
  40.      */
  41.     public static class GreeRefrigerator implements IRefrigerator {
  43.         @Override
  44.         public void work() {
  45.             System.out.println("格力冰箱开始工作");
  46.         }
  47.     }
  49.     /**
  50.      * 具体产品类：海尔空调
  51.      */
  52.     public static class HaierAirConditioner implements IAirConditioner {
  54.         @Override
  55.         public void work() {
  56.             System.out.println("海尔空调开始工作");
  57.         }
  58.     }
  60.     /**
  61.      * 具体产品类：格力空调
  62.      */
  63.     public static class GreeAirConditioner implements IAirConditioner {
  65.         @Override
  66.         public void work() {
  67.             System.out.println("格力空调开始工作");
  68.         }
  69.     }
  72.     /**
  73.      * 工厂抽象，提供生产产品的方法
  74.      */
  75.     public interface IFactory {
  77.         IRefrigerator createRefrigerator();
  79.         IAirConditioner createAirConditioner();
  80.     }
  82.     /**
  83.      * 海尔类工厂：生产海尔冰箱和海尔空调
  84.      */
  85.     public static class HaierFactory implements IFactory {
  87.         @Override
  88.         public IRefrigerator createRefrigerator() {
  89.             return new HaierRefrigerator();
  90.         }
  92.         @Override
  93.         public IAirConditioner createAirConditioner() {
  94.             return new HaierAirConditioner();
  95.         }
  96.     }
  98.     /**
  99.      * 铅笔类工厂
  100.      */
  101.     public static class GreeFactory implements IFactory {
  103.         @Override
  104.         public IRefrigerator createRefrigerator() {
  105.             return new GreeRefrigerator();
  106.         }
  108.         @Override
  109.         public IAirConditioner createAirConditioner() {
  110.             return new GreeAirConditioner();
  111.         }
  112.     }
  114.     public static void main(String[] args) {
  116.         // 生产海尔冰箱
  117.         new HaierFactory().createRefrigerator().work();
  118.         // 生产海尔空调
  119.         new HaierFactory().createAirConditioner().work();
  121.         // 生产格力冰箱
  122.         new GreeFactory().createRefrigerator().work();
  123.         // 生产格力空调
  124.         new GreeFactory().createAirConditioner().work();
  126.     }
  127. }

运行结果如下：

:::success 海尔冰箱开始工作
海尔空调开始工作
格力冰箱开始工作
格力空调开始工作 :::