1、抽象工厂模式的定义

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。在抽象工厂模式中，接口是负责创建一个相关对象的工厂，不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。

2、抽象工厂模式特性

（1）意图：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。

（2）主要解决：主要解决接口选择的问题。

（3）何时使用：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。

（4）如何解决：在一个产品族里面，定义多个产品。

（5）关键代码：在一个工厂里聚合多个同类产品。

3、抽象工厂模式的优缺点及应用场景

（1）优点：

1. 具体产品在应用层的代码隔离，无需关系创建的细节

2. 将一个系列的产品统一到一起创建

（2）缺点：

1. 规定了所有可能被创建的产品集合，产品族中扩展新的产品困难；

2. 增加了系统的抽象性和理解难度

（3）使用场景：

1. 系统中有多于一个的产品族，而每次只使用其中某一产品族。

2. 在很多软件系统中需要更换界面主题或者一键换肤。

3. DAO层支持多种类型的数据库，动态切换时。

4. 不同操作系统代码差异化，可以切换不同操作系统时。

（4）注意事项：

产品族难扩展，产品等级易扩展。

理解产品族和产品等级

产品族：一个品牌下面的所有产品；例如小米下面的打印机，扫码枪称为小米的产品族；
产品等级：多个品牌下面的同种产品；例如惠普和小米下面的打印机称为一个产品等级；

4、抽象工厂模式的结构和说明

AbstractFactory：这是抽象工厂模式的核心，它与应用程序无关。是具体工厂角色必须实现的接口或者必须继承的父类。在java中它由抽象类或者接口来实现。
ConcreteFactory：它含有和具体业务逻辑有关的代码。由应用程序调用以创建对应的具体产品的对象。它由具体的类来实现。
AbstractProduct：它是具体产品继承的父类或者是实现的接口。在java中一般由抽象类或者接口来实现。
Product：具体工厂角色所创建的对象就是此角色的实例。在java中由具体的类来实现

5、抽象工厂模式示例

5.1 题目

假设当前电脑上接了3种类型设备，每种类型的还有不同的厂商，打印机（惠普打印机，小米打印机。。。等等），扫码枪（惠普扫码枪，小米扫码枪。。。等等），身份证读卡器（惠普读卡器，小米读卡器。。。等等）

如何设计一个插件系统

需要符合以下要求：

1. 每种类型的都要能做到动态切换，比如打印机，可以随意切换不同的厂商。
2. 需要考虑扩展
3. 需要考虑代码复用

5.2 分析

打印机、扫码枪和读卡器是我们需要的产品，生产打印机、扫码枪和读卡器的惠普和小米是我们的工厂。

5.3 代码实现

5.3.1 创建打印机、扫码枪和读卡器的接口

读卡器接口

public interface IIdCard {
   
    void read();
}

扫码枪接口

public interface ISaoma {
   
    void saoma();
}

打印机接口

public interface IPrint{
   
    void print();
}

5.3.2 创建实现上述接口的实现类

小米读卡器

public class MiCard implements IIdCard{
   
    @Override
    public void read() {
   
        System.out.println("Inside MiCard::read() method.");
    }
}

小米扫码枪

public class MISaoma implements ISaoma{
   
    @Override
    public void saoma() {
   
		System.out.println("Inside MISaoma::saoma() method.");
    }
}

小米打印机

public class MiPrint extends Miaaa {
   
    @Override
    public void print() {
   
        System.out.println("Inside MiPrint::print() method.");
    }
}

惠普读卡器

public class HPCard implements IIdCard{
   
    @Override
    public void read() {
   
        System.out.println("Inside HPCard::read() method.");
    }
}

惠普扫码枪

public class HPSaoma implements ISaoma{
   
    @Override
    public void saoma() {
   
        System.out.println("Inside HPSaoma::saoma() method.");
    }
}

惠普打印机

public class HPPrint implements IPrint{
   
    @Override
    public void print() {
   
        System.out.println("Inside HPPrint::print() method.");
    }
}

5.3.3 创建工厂模式的核心，根据参数决定获取那个产品族

//抽象工厂模式的核心,根据参数决定获取那个产品族
public abstract class AbStractFactory {
   
    public abstract IPrint getPrint(String name);
    public abstract IIdCard getCard(String name);
    public abstract ISaoma getSaoma(String name);
}

5.3.4 创建扩展了 AbstractFactory 的工厂类，基于给定的信息生成实体类的对象

读卡器工厂

public class CardFactory extends AbStractFactory {
   

    @Override
    public IPrint getPrint(String name) {
   
        return null;
    }

    @Override
    public IIdCard getCard(String name) {
   
        if ("Mi".equalsIgnoreCase(name)){
   
            return new MiCard();
        }else if ("HP".equalsIgnoreCase(name)){
   
            return new HPCard();
        }
        return null;
    }

    @Override
    public ISaoma getSaoma(String name) {
   
        return null;
    }
}

扫码枪工厂

public class SaomaFactory extends AbStractFactory {
   

    @Override
    public IPrint getPrint(String name) {
   
        return null;
    }

    @Override
    public IIdCard getCard(String name) {
   
        return null;
    }

    @Override
    public ISaoma getSaoma(String name) {
   
        if ("Mi".equalsIgnoreCase(name)){
   
            return new MISaoma();
        }else if ("HP".equalsIgnoreCase(name)){
   
            return new HPSaoma();
        }
        return null;
    }
}

打印机工厂

public class PrintFactory extends AbStractFactory {
   

    @Override
    public IPrint getPrint(String name) {
   
        if ("Mi".equalsIgnoreCase(name)){
   
            return new MiPrint();
        }else if ("HP".equalsIgnoreCase(name)){
   
            return new HPPrint();
        }
        return null;
    }

    @Override
    public IIdCard getCard(String name) {
   
        return null;
    }

    @Override
    public ISaoma getSaoma(String name) {
   
        return null;
    }
}

5.3.5 创建一个工厂创造器/生成器类，通过传递参数来获取工厂

public abstract class FactoryProducer {
   
    static AbStractFactory getFactory(String s) {
   
        if ("Card".equalsIgnoreCase(s)){
   //返回读卡器工厂
            return new CardFactory();
        }else if ("Print".equalsIgnoreCase(s)){
   //返回打印机工厂
            return new PrintFactory();
        }else if ("Saoma".equalsIgnoreCase(s)){
   //返回扫码枪工厂
            return new SaomaFactory();
        }
        return null;
    }
}

5.3.6 使用 FactoryProducer 来获取 AbstractFactory，通过传递类型信息来获取实体类的对象

public class AbstractFactoryPatternDemo {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        System.out.println("=============读卡器================");
        //获取读卡器工厂
        AbStractFactory cardFactory= FactoryProducer.getFactory("Card");
        //获取小米读卡器的对象
        IIdCard miCard= cardFactory.getCard("Mi");
        //调用小米读卡器的 read 方法
        miCard.read();
        //获取惠普读卡器的对象
        IIdCard HPCard= cardFactory.getCard("HP");
        //调用惠普读卡器的 read 方法
        HPCard.read();

        System.out.println("=============扫码枪================");
        //获取扫码枪工厂
        AbStractFactory saoMaFactory= FactoryProducer.getFactory("SaoMa");
        //获取小米读卡器的对象
        ISaoma miSaoma= saoMaFactory.getSaoma("Mi");
        //调用小米读卡器的 saoma 方法
        miSaoma.saoma();
        //获取惠普读卡器的对象
        ISaoma HPSaoma= saoMaFactory.getSaoma("HP");
        //调用惠普读卡器的 read 方法
        HPSaoma.saoma();

        System.out.println("=============打印机================");
        //获取扫码枪工厂
        AbStractFactory printFactory= FactoryProducer.getFactory("print");
        //获取小米读卡器的对象
        IPrint miPrint= printFactory.getPrint("Mi");
        //调用小米读卡器的 saoma 方法
        miPrint.print();
        //获取惠普读卡器的对象
        IPrint HPPrint= printFactory.getPrint("HP");
        //调用惠普读卡器的 read 方法
        HPPrint.print();
    }
}

5.3.7 测试结果

最后根据题目的要求，工厂自由组合即可。

抽象工厂模式总结和示例