抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)

抽象工厂模式

1. 回顾
简单工厂模式：把所有的产品集中到一个工厂类中完成创建，而使用者只需提供工厂类的产品标识，即可创建不同的产品。

简单工厂中有三个角色：抽象产品角色(abstract class或interface)是所有具体产品角色的基类，具体产品角色是创建目标，工厂角色是根据传入的产品标识创建所需要的产品对象实例。

工厂方法模式：核心工厂类不再负责产品的创建，这样的核心类成为了一个抽象工厂角色，仅负责具体工厂子类必须实现的接口，将实际创建工作推迟到子类中。每个工厂负责创建一种产品，但所有负责创建的工厂必须有一个提供公共接口的基类(抽象工厂)。

工厂方法模式中有四个角色：抽象工厂角色是所有具体工厂类的基类，只负责提供公共接口，具体工厂角色负责创建某一个具体产品，抽象产品角色是所有具体产品角色的基类，具体产品角色是创建目标。

简单工厂模式的弊端是随着产品的增加，而工厂类的判断逻辑也相对越来越复杂，及其不利于扩展和维护，我们使用工厂方法模式解决这样问题。

工厂方法模式的弊端是只能创建单一产品，每增加一种产品也必然要增加一个对应的具体工厂角色，这样随着产品的增加，而系统中的类也是成倍增加，这样为系统增加了负担。如果我们要创建多中产品怎么办？

2. 啥时候使用抽象工程方法模式
工厂老板不再满足现状，他想再生产一部平板电脑，而一个工厂只生产一中产品成本太高，如何充分利用这些工厂，是目前工厂老板最烦恼的事情，于是他便给每个工厂都增加了一条生产线，而不是单一的生产线了。含有多条生产线的工厂即为抽象工厂。

3. 抽象工厂定义

抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）: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。

抽象工厂引入了两个概念：

产品等级结构：即产品的继承结构，也就是说同一类型的产品必须拥有相同的基类，同一产品类型同出一源。如：小米手机、苹果手机、华为手机，它们都是同出自于抽象手机基类，那么它们便构成了产品等级结构。

产品族：是指由同一个工厂生产的，位于不同产品等级结构中的一组产品，即同一个工厂生产，但由不同类型的生产线（同一条生产线生产一同一种产品）生产的一组产品；我们还可以认为是产品族就是一个品牌，如：小米品牌、苹果品牌和华为品牌，但是每个品牌生产多种产品，即由多个产品构成一个品牌。

分析：抽象工厂类提供了多个不同类型的公共接口，且每个公共接口创建同一类型的产品。

举个例子：工厂基类相当于一个集团，集团下辖很多的生产工厂，但每个生产工厂能生产多种类型的产品，如：小米工厂可以生产小米手机、小米平板和小米电视等。

4. 该模式中包含的角色及其职责

1）、Factory：抽象工厂角色
是抽象工厂模式的核心，与应用程序无关。任何在模式中创建的工厂必须实现它所提供的公共接口。
2）、ConcreteFacory：具体工厂角色
这是实现抽象工厂接口的具体工厂类，包含与应用程序密切相关的逻辑，并且受到应用程序调用以创建产品对象。
3）、Product：抽象产品角色
抽象工厂模式所创建对象的基类，也就是产品对象的共同父类或共同拥有的接口。
4）、ConcreteProduct：具体产品角色
这个角色实现了抽象产品角色所定义的接口。某具体产品有专门的具体工厂创建。

不废话了，看下面代码！

5. 撸代码
PHP代码哦

/** * 抽象产品角色：IPhoneProduct * */
interface IPhoneProduct
{
/** * 抽象产品角色提供的 公共接口 创建手机 */
public function createMobilePhone();
}
/** * 具体产品角色：ConcreteIPhoneProduct 生产苹果手机 * */
class ConcreteIPhoneProduct implements IPhoneProduct
{
/** * 抽象产品角色提供的 公共接口 创建苹果手机 */
public function createMobilePhone(){
//具体实现代码
}
}
/** * 具体产品角色：ConcreteXiaomiProduct 生产小米手机 * */
class ConcreteXiaomiProduct implements IPhoneProduct
{
/** * 抽象产品角色提供的 公共接口 创建小米手机 */
public function createMobilePhone(){
//具体实现代码
}
}
/** * 抽象产品角色：ITabletPCProduct * */
interface ITabletPCProduct
{
/** * 抽象产品角色提供的 公共接口 创建平板电脑 */
public function createTabletPC();
}
/** * 具体产品角色：ConcreteXiaomiTabletPC 生产小米平板电脑 * @author admin * */
class ConcreteXiaomiTabletPC
{
/** * 抽象产品角色提供的 公共接口 创建小米平板电脑 */
public function createTabletPC(){
//具体实现代码
}
}
/** * 具体产品角色：ConcreteIPhoneTabletPC 生产苹果平板电脑 * @author admin * */
class ConcreteIPhoneTabletPC
{
/** * 抽象产品角色提供的 公共接口 创建苹果平板电脑 */
public function createTabletPC(){
//具体实现代码
}
}
/** * 抽象工厂方法角色：ICreatorFactory * */
interface ICreatorFactory
{
/** * 抽象工厂角色提供 公共接口方法 创建手机 */
public function createMobilePhone();
/** * 抽象工厂角色提供 公共接口方法 创建平板电脑 */
public function createTabletPC();
}
/** * 具体工厂角色：ConcreteXiaomiFactory 生产小米手机 * */
class ConcreteXiaomiFactory implements ICreatorFactory
{
/** * 抽象工厂方法角色提供 公共接口方法 创建小米手机 * @return IProduct */
public function createMobilePhone(){
return new ConcreteXiaomiProduct();
}
/** * 抽象工厂角色提供 公共接口方法 创建小米平板电脑 */
public function createTabletPC(){
return new ConcreteXiaomiTabletPC();
}
}
/** * 具体工厂角色：ConcreteIPhoneFactory 生产苹果手机 * */
class ConcreteIPhoneFactory implements ICreatorFactory
{
/** * 抽象工厂方法角色提供 公共接口方法 创建苹果手机 * @return IProduct */
public function createMobilePhone(){
return new ConcreteIPhoneProduct();
}
/** * 抽象工厂角色提供 公共接口方法 创建苹果平板电脑 */
public function createTabletPC(){
return new ConcreteIPhoneTabletPC();
}
}
/** * 测试抽象工厂模式 * */
class TestAbstractFactory
{
//测试方法
public function Test(){
//创建苹果手机
$iphone = (new ConcreteIPhoneFactory())->createMobilePhone();
//创建苹果平板电脑
$iphoneTabletPC= (new ConcreteIPhoneFactory())->createTabletPC();
//创建小米手机
$xiaomi = (new ConcreteXiaomiFactory())->createMobilePhone();
//创建小米平板电脑
$xiaomiTabletPC = (new ConcreteXiaomiFactory())->createTabletPC();
}
}

6.抽象工厂模式的优点

它分离了具体的类
它使得易于交换产品系列
它有利于产品的一致性

7.抽象工厂模式的缺点

难以支持新种类的产品，由于在抽象工厂中规定了所有可能被创建的产品类型，要支持新种类的产品就必须对接口进行扩展，而这将涉及到对抽象工厂角色及其所有子类(具体工厂)的修改，显然会带来极其不便。

新增不同类型的产品时比较麻烦，要添加具体产品类，同时要修改抽象工厂接口，同时要修改抽象工厂的所有子类和并新增新的产品类的具体工厂。
8. 使用场景

一个系统不应当依赖于产品类实例如何被创建、组合和表达的细节，这对于所有形态的工厂模式都很重要。

这个系统有多于一个的产品族，而系统只消费其中某一个产品族。

同属于同一个产品族的产品是在一起使用的，这一约束必须在系统中的设计中体现出来。

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

9. 简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式的区别

简单工厂模式：所有产品由一个工厂集成创建，并提供一个带有产品标识的方法供外界调用，使用者只需关心与产品标识相对应的产品即可。简单工厂模式有三个要素组成，分别是工厂类集成所有产品的创建，只向外提供一个带有产品标识的方法，抽象产品类是所有具体产品的父类，只负责对具体产品提供公共接口，具体产品类是创建目标，负责实现抽象产品类中的公共接口。

工厂方法模式：所有产品的创建，被分离到子工厂中创建，并且每个工厂都必须有一个父类，同时每个工厂只负责创建一种类型的产品。工厂方法模式有四个要素组成，分别是抽象工厂类是所有具体工厂类的父类，并且只负责提供公共接口，具体工厂类是负责创建具体产品对象的实例类，但只能创建一种类型的产品，抽象产品类是所有具体产品类的父类，只负责对具体产品类提供公共接口，具体产品类是创建目标，负责实现抽象产品类中的公共接口。

抽象工厂模式：同样与工厂方法模式一样，将所有产品的创建分离到子工厂，并且每个工厂必须有一个父类，同时每个工厂至少要负责创建两种（及两种以上）类型的产品。抽象工厂模式有四个要素组成，分别是抽象工厂类是所有具体工程类的父类，并且只负责提供公共接口，而公共接口至少要提供两种（及两种以上）类型产品的创建，具体工厂类负责创建产品对象的实例类，抽象产品类是所有具体产品类的父类，只负责对具体参评类提供公共接口，具体产品类是创建目标，负责实现抽象产品类中的公共接口。