抽象工厂

目的

提供一个接口，用于创建相关的对象家族 。也就是说创建了很多对象而不是一个对象，且这些对象是相关的，必须一起创建出来。
工厂方法是只用于创建一个对象。

类图

抽象工厂模式用到了工厂方法模式来创建单一对象, AbstractFactory中的 createProductA() 和 createProductB()方法都是让子类来实现，这两个方法单独来看就是在创建一个对象，这符合工厂方法模式的定义。
至于创建对象的家族这一概念是在 Client 体现，Client 通过 AbstractFactory 同时调用两个方法来创建出两个对象，在这里这两个对象就有很大的相关性，Client 需要同时创建出这两个对象。
从高层次来看，抽象工厂使用了组合，即 Cilent 组合了 AbstractFactory，工厂方法模式使用了继承。

角色

AbstractFactory：抽象工厂
ConcreteFactory：具体工厂
AbstractProduct：抽象产品
Product：具体产品

代码实现

抽象产品类

public class AbstractProductA {
}

public class AbstractProductB {
}

具体产品类

public class ProductA1 extends AbstractProductA {
}

public class ProductA2 extends AbstractProductA {
}

public class ProductB1 extends AbstractProductB {
}

public class ProductB2 extends AbstractProductB {
}

抽象工厂类

public abstract class AbstractFactory {
    abstract AbstractProductA createProductA();
    abstract AbstractProductB createProductB();
}

具体工厂类

public class ConcreteFactory1 extends AbstractFactory {
    AbstractProductA createProductA() {
        return new ProductA1();
    }
    AbstractProductB createProductB() {
        return new ProductB1();
    }
}

public class ConcreteFactory2 extends AbstractFactory {    AbstractProductA createProductA() {        return new ProductA2();    }    AbstractProductB createProductB() {        return new ProductB2();    }}

调用类

public class Client {    public static void main(String[] args) {        AbstractFactory abstractFactory = new ConcreteFactory1();        AbstractProductA productA = abstractFactory.createProductA();        AbstractProductB productB = abstractFactory.createProductB();                        AbstractFactory abstractFactory2 = new ConcreteFactory2();        AbstractProductA productA2 = abstractFactory.createProductA();        AbstractProductB productB2 = abstractFactory.createProductB();           }}

与工厂方法对比

工厂方法模式：① 一个抽象产品类，可以派生出多个具体产品类。
　　　　　　　② 一个抽象工厂类，可以派生出多个具体工厂类。
　　　　　　　③ 每个具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例。
抽象工厂模式：① 多个抽象产品类，每个抽象产品类可以派生出多个具体产品类。
　　　　　　　② 一个抽象工厂类，可以派生出多个具体工厂类。
　　　　　　　③ 每个具体工厂类可以创建多个具体产品类的实例。
区别：① 工厂方法模式只有一个抽象产品类，而抽象工厂模式有多个。
　　　② 工厂方法模式的具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例，抽象工厂模式可以创建多个。

优缺点

优点

抽象工厂模式隔离了具体类的生成，使得客户不需知道什么被创建。更换一个具体工厂就变得相对容易。所有的具体工厂都实现了抽象工厂中定义的那些公共接口，因此只需改变具体工厂的实例，就可以在某种程度上改变整个软件系统的行为。
实现了高内聚低耦合的设计目的。
当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。
增加新的具体工厂和产品族很方便，无须修改已有系统，符合“开闭原则”。

缺点

在添加新的产品对象时，难以扩展抽象工厂来生产新种类的产品，因为在抽象工厂角色中规定了所有可能被创建的产品集合，要支持新种类的产品就意味着要对该接口进行扩展，这将涉及到对抽象工厂角色及其所有子类的修改。
开闭原则的倾斜性。

场景

在以下情况下可以使用抽象工厂模式：

一个系统不依赖于产品类实例如何被创建、组合和表达的细节。
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。
属于同一个产品族的产品将在一起使用。
系统提供一个产品类的库，所有的产品以同样的接口出现，客户端不依赖于具体实现。

应用

JDK 中连接数据库的代码是典型的抽象工厂模式，每种数据库只需提供一个统一的接口：Driver（工厂类），并实现其中的方法。不管是 jdbc 还是 odbc 都能通过扩展产品线来连接自身数据库。
java.util.Collection 接口中的抽象的 iterator() 方法。对其来说 Collection 就是一个抽象工厂。