Java 中的抽象工厂模式 | Baeldung中文网

1. 概述

在本文中，我们将深入探讨抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）的设计思想与实现方式。

《设计模式：可复用面向对象软件的基础》一书中对抽象工厂模式的定义是：

“提供一个接口，用于创建一系列相关或相互依赖的对象，而无需指定它们具体的类。”

换句话说，抽象工厂模式允许我们创建遵循某种通用结构的对象家族，同时隐藏具体实现细节。

JDK 中就有一个典型的抽象工厂模式应用示例 —— javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory 类中的 newInstance() 方法。

2. 抽象工厂模式示例

接下来我们通过一个 Java 示例来演示抽象工厂模式的使用场景 —— 构建史前动物模型。

2.1 抽象产品类：Animal

首先定义一个抽象类 Animal 来表示动物的基本属性，包括其所属时代、类型和名称。此外还包含一个抽象方法 create()，由子类具体实现。

public abstract class Animal {
    AnimalType type;
    AnimalEra era;
    String name;

    Animal(AnimalType type, AnimalEra era, String name) {
        this.type = type;
        this.era = era;
        this.name = name;
    }

    abstract void create();
}

接着是两个具体的动物类别：

public class LandAnimal extends Animal {
    // 实现陆地动物的创建逻辑
}

public class SkyAnimal extends Animal {
    // 实现空中动物的创建逻辑
}

为了保持简洁，这里省略了具体的实现代码，完整代码可以参考 GitHub 仓库。

2.2 抽象工厂接口：EraAnimalFactory

定义一个接口 EraAnimalFactory，用于声明创建不同动物的方法：

public interface EraAnimalFactory {

    LandAnimal makeLandAnimal();
    SkyAnimal makeSkyAnimal();
}

2.3 具体工厂类

分别实现不同地质年代的动物工厂：

public class CenozoicAnimalFactory implements EraAnimalFactory {
    // 创建新生代动物的具体实现
}

public class MesozoicAnimalFactory implements EraAnimalFactory {
    // 创建中生代动物的具体实现
}

2.4 工厂管理器：AnimalAbstractFactory

这个类负责根据配置选择合适的工厂，并生成对应的动物对象：

public class AnimalAbstractFactory {
    Animal animal;

    Animal createAnimal(AnimalType type) {
        AnimalEra era = getFromConfiguration();

        switch (era) {
            case MESOZOIC:
                animal = new MesozoicAnimalFactory().createAnimal(type);
                break;
            case CENOZOIC:
                animal = new CenozoicAnimalFactory().createAnimal(type);
                break;
        }

        return animal;
    }

    AnimalEra getFromConfiguration() {
        return AnimalEra.MESOZOIC; // 默认为中生代
    }
}

2.5 启动类：AbstractFactoryRunner

最后是一个简单的运行入口：

public class AbstractFactoryRunner {

    public static void main(String[] args) {
        new AnimalAbstractFactory().createAnimal(AnimalType.LAND);
    }
}

3. 使用场景 ✅

以下几种情况适合使用抽象工厂模式：

客户端不需要关心对象的创建过程和组合方式。
系统需要支持多个对象族，且这些对象族通常一起使用。
需要基于运行时参数动态决定创建哪一类对象。

⚠️ 踩坑提醒：虽然抽象工厂模式非常适合创建预定义的对象族，但如果后续需要扩展新的对象类型，则必须修改 AbstractFactory 及其所有子类，这会带来一定的维护成本。

4. 总结

在这篇文章中，我们学习了抽象工厂模式的核心概念和典型应用场景。该模式非常适合构建具有统一结构但实现多样的对象体系。

如需查看完整代码，请访问 GitHub 示例项目： https://github.com/eugenp/tutorials/tree/master/patterns-modules/design-patterns-creational

Persistence

REST

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