Abstract Factory · 抽象工厂

UML 类图

classDiagram class guifactory { <<interface>> +createbutton() button +createcheckbox() checkbox } class macosfactory { <<stateless>> +createbutton() button +createcheckbox() checkbox } class windowsfactory { <<stateless>> +createbutton() button +createcheckbox() checkbox } class button { <<interface>> +render() +onclick() } class checkbox { <<interface>> +render() +toggle() } class macosbutton { <<stateless>> +render() +onclick() } class windowsbutton { <<stateless>> +render() +onclick() } class macoscheckbox { <<stateless>> +render() +toggle() } class windowscheckbox { <<stateless>> +render() +toggle() } guifactory <|.. macosfactory guifactory <|.. windowsfactory button <|.. macosbutton button <|.. windowsbutton checkbox <|.. macoscheckbox checkbox <|.. windowscheckbox macosfactory ..> macosbutton : creates macosfactory ..> macoscheckbox : creates windowsfactory ..> windowsbutton : creates windowsfactory ..> windowscheckbox : creates

抽象工厂创建一组相互兼容的产品，客户端仅依赖抽象接口

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/** 抽象工厂接口：为一族相关产品声明创建方法 */
public interface GUIFactory {
    Button createButton();
    Checkbox createCheckbox();
}
/** MacOS 风格工厂：同时生产 MacOSButton + MacOSCheckbox */
public class MacOSFactory implements GUIFactory {

    public Button createButton() {
        return new MacOSButton();
    }

    public Checkbox createCheckbox() {
        return new MacOSCheckbox();
    }
}
/** Windows 风格工厂：同时生产 WindowsButton + WindowsCheckbox */
public class WindowsFactory implements GUIFactory {

    public Button createButton() {
        return new WindowsButton();
    }

    public Checkbox createCheckbox() {
        return new WindowsCheckbox();
    }
}
/** 产品接口：所有按钮实现此接口 */
public interface Button {
    void render();
    void onClick();
}
/** 产品接口：所有复选框实现此接口 */
public interface Checkbox {
    void render();
    void toggle();
}
class MacOSButton implements Button {
    public void render() { System.out.println("MacOSButton rendered"); }
    public void onClick() {}
}
class MacOSCheckbox implements Checkbox {
    public void render() { System.out.println("MacOSCheckbox rendered"); }
    public void toggle() {}
}
class WindowsButton implements Button {
    public void render() { System.out.println("WindowsButton rendered"); }
    public void onClick() {}
}
class WindowsCheckbox implements Checkbox {
    public void render() { System.out.println("WindowsCheckbox rendered"); }
    public void toggle() {}
}
public class Demo {
    private static GUIFactory factory;

    public static void main(String[] args) {
        configure();
        renderUI();
    }

    /** 根据配置选择具体工厂 */
    static void configure() {
        String os = System.getProperty("os.name");
        if (os.contains("Mac")) {
            factory = new MacOSFactory();
        } else {
            factory = new WindowsFactory();
        }
    }

    /** 客户端只认识抽象接口，同一工厂产出风格一致的产品 */
    static void renderUI() {
        Button button = factory.createButton();
        Checkbox checkbox = factory.createCheckbox();
        button.render();
        checkbox.render();
    }
}

核心要点

◈

抽象工厂定义产品族

一个工厂同时负责一族（多个相关）产品的创建，而非单一产品的不同变体。

◈

一族产品来自同一工厂

MacOSButton + MacOSCheckbox 必须由 MacOSFactory 同一工厂产出，保证跨平台风格一致。

◈

遵循开闭原则

新增产品族（如 LinuxFactory + LinuxButton + LinuxCheckbox）无需修改已有代码，只需添加新类。

◈

适合多平台风格一致场景

如：跨平台 UI（每个平台有一套 Button + Checkbox + TextField）、数据库驱动（MySQL + PostgreSQL 各有一套 Connection + Statement）。