抽象工厂模式

定义

为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无需指定他们的具体类

简介

当每个抽象产品都有多于一个的具体子类的时候，工厂角色怎么知道实例化哪一个子类呢？比如每个抽象产品角色都有两个具体产品。抽象工厂模式提供两个具体工厂角色，分别对应于这两个具体产品角色，每一个具体工厂角色只负责某一个产品角色的实例化。每一个具体工厂类只负责创建抽象产品的某一个具体子类的实例。

每一个模式都是针对一定问题的解决方案，工厂方法模式针对的是一个产品等级结构；而抽象工厂模式针对的是多个产品等级结构。
抽象工厂模式结构图：

产品族

是指位于不同产品等级结构中，功能相关联的产品组成的家族。一般是位于不同的等级结构中的相同位置上。显然，每一个产品族中含有产品的数目，与产品等级结构的数目是相等的，形成一个二维的坐标系，水平坐标是产品等级结构，纵坐标是产品族。叫做相图。

当有多个不同的等级结构的产品时，如果使用工厂方法模式就势必要使用多个独立的工厂等级结构来对付这三个产品的等级结构。如果这些产品等级结构是平行的，会导致多个平行的工厂等级结构。

抽象工厂模式使用同一个 工厂等级结构负责三个不同产品等级结构产品对象的创建。

对于每一个产品族，都有一个具体工厂。而每一个具体工厂创建属于同一个产品族，但是分属于不同等级结构的产品。

通过引进抽象工厂模式，可以处理具有相同（或者相似）等级结构的多个产品族中的产品对象的创建问题。

由于每个具体工厂角色都需要负责两个不同等级结构的产品对象的创建，因此每个工厂角色都需要提供两个工厂方法，分别用于创建两个等级结构的产品。既然每个具体工厂角色都需要实现这两个工厂方法，所以具有一般性，不妨抽象出来，移动到抽象工厂角色中加以声明。

类型

public interface Creator{

public ProductA factoryA();

public ProductB factoryB();

}

具体工厂类1

public class ConcreteCreator1 implements Creator{

public ProductA factoryA(){

return new ProductA1();

}

public ProductB factoryB(){

return new ProductB1();

}

}

具体工厂类2

public class ConcreteCreator2 implements Creator{

public ProductA factoryA(){

return new ProductA2();

}

public ProductB factoryB(){

return new ProductB2();

}

}

一般而言，有多少个产品等级结构，就会在工厂角色中发现多少个工厂方法。每一个产品等级结构中有多少个具体的产品，就有多少个产品族，也就会在工厂等级结构中发现多少个具体工厂。

抽象产品类A

public interface ProductA

{

}

抽象产品类B

public interface ProductB

{

}

具体产品类

ProdcutA1:

public class ProductA1 implements ProductA

{

public ProductA1()

{

}

}

ProdcutA2:

public class ProductA2 implements ProductA

{

public ProductA2()

{

}

}

ProductB1

public class ProductB1 implements ProductB

{

public ProductB1()

{

}

}

public class ProductB2 implements ProductB

{

public ProductB2()

{

}

}

在真实的系统中，产品等级结构的数目与每个产品等级结构中产品的数目（产品族）一般是不相等的。

使用情况

1.系统不依赖于产品类实例如何被创建，组合和表达的细节。

2.系统的产品有多于一个的产品族，而系统只消费其中某一族的产品（抽象工厂模式的原始用意Unix&Windows）

Button--->UnixButton/WinButton

Text----->UnixText/WinText

Unix产品族和Windows产品族，不会同时使用。

Factory--->UnixFactory/WinFactory

3.同属于同一个产品族是在一起使用的。这一约束必须在系统的设计中体现出来。

4.系统提供一个产品类的库，所有产品以同样的接口出现，从而使客户端不依赖于实现。

C# 代码示例---多数据库

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Reflection;
using System.Configuration;

namespace 抽象工厂模式
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            User user = new User();
            Department dept = new Department();

            IUser iu = DataAccess.CreateUser();

            iu.Insert(user);
            iu.GetUser(1);

            IDepartment id = DataAccess.CreateDepartment();
            id.Insert(dept);
            id.GetDepartment(1);

            Console.Read();
        }
    }

    class User
    {
        private int _id;
        public int ID
        {
            get { return _id; }
            set { _id = value; }
        }

        private string _name;
        public string Name
        {
            get { return _name; }
            set { _name = value; }
        }
    }

    class Department
    {
        private int _id;
        public int ID
        {
            get { return _id; }
            set { _id = value; }
        }

        private string _deptName;
        public string DeptName
        {
            get { return _deptName; }
            set { _deptName = value; }
        }
    }

    interface IUser
    {
        void Insert(User user);

        User GetUser(int id);
    }

    class SqlserverUser : IUser
    {
        public void Insert(User user)
        {
            Console.WriteLine("在Sqlserver中给User表增加一条记录");
        }

        public User GetUser(int id)
        {
            Console.WriteLine("在Sqlserver中根据ID得到User表一条记录");
            return null;
        }
    }

    class AccessUser : IUser
    {
        public void Insert(User user)
        {
            Console.WriteLine("在Access中给User表增加一条记录");
        }

        public User GetUser(int id)
        {
            Console.WriteLine("在Access中根据ID得到User表一条记录");
            return null;
        }
    }

    interface IDepartment
    {
        void Insert(Department department);

        Department GetDepartment(int id);
    }

    class SqlserverDepartment : IDepartment
    {
        public void Insert(Department department)
        {
            Console.WriteLine("在Sqlserver中给Department表增加一条记录");
        }

        public Department GetDepartment(int id)
        {
            Console.WriteLine("在Sqlserver中根据ID得到Department表一条记录");
            return null;
        }
    }

    class AccessDepartment : IDepartment
    {
        public void Insert(Department department)
        {
            Console.WriteLine("在Access中给Department表增加一条记录");
        }

        public Department GetDepartment(int id)
        {
            Console.WriteLine("在Access中根据ID得到Department表一条记录");
            return null;
        }
    }

    class DataAccess
    {
        private static readonly string AssemblyName = "抽象工厂模式";
        private static readonly string db = ConfigurationManager.AppSettings["DB"];
        
        public static IUser CreateUser()
        {
            string className = AssemblyName + "." + db + "User";
            return (IUser)Assembly.Load(AssemblyName).CreateInstance(className);
        }

        public static IDepartment CreateDepartment()
        {
            string className = AssemblyName + "." + db + "Department";
            return (IDepartment)Assembly.Load(AssemblyName).CreateInstance(className);
        }
    }

}

App.config：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
    <appSettings>
        <add key="DB" value="Sqlserver"/>
    </appSettings>
</configuration>

References:

System.configuration

Assembly name:

抽象工厂模式