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抽象工厂模式是一种创建型设计模式#xff0c;它提供了一种创建一系列相关或相互依赖对象的接口#xff0c;而无需指定它们具体的类。在抽象工厂模式中#xff0c;一个抽象的工厂类负责定义创建产品对象的接口#xff0c;但是具体工厂类将负责创建具体的产…栏目总目录 概念
抽象工厂模式是一种创建型设计模式它提供了一种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。在抽象工厂模式中一个抽象的工厂类负责定义创建产品对象的接口但是具体工厂类将负责创建具体的产品对象。这样客户端在不直接依赖具体产品类的情况下可以通过工厂类创建出所需的产品对象从而实现了解耦。
角色
在抽象工厂模式中主要包含以下几个角色
抽象工厂Abstract Factory声明一个用于创建对象的接口但让子类决定要实例化的类是哪一个。工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行。具体工厂Concrete Factory实现抽象工厂接口具体创建一系列相关或相互依赖的对象。抽象产品Abstract Product为每种产品声明接口这些接口与产品的角色相对应。具体产品Concrete Product实现了抽象产品接口的具体类通常是在具体工厂中创建的。
好处
解耦抽象工厂模式将产品的创建与使用分离客户端通过抽象工厂接口与具体工厂类交互从而隔离了具体产品的创建逻辑。易于扩展当需要增加新的产品系列时只需要增加新的具体工厂类和具体产品类而不需要修改现有的工厂接口和产品接口符合开闭原则。产品族支持抽象工厂模式能够确保客户端始终只使用同一产品族中的产品这有助于保证产品之间的一致性和兼容性。提高灵活性通过配置文件等方式可以在运行时动态地切换具体工厂类从而灵活地创建不同的产品系列。
应用场景
系统需要独立于具体产品的创建、组合和表示时。系统需要增加新的产品系列时并且这些产品系列之间具有共同的接口或超类。当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。当系统提供一个大型类库要求系统必须独立于这些产品的创建、组合和修改时。
示例代码
以下是一个详细的C#抽象工厂模式实现示例假设我们有一个图形界面库支持不同的用户界面如Windows和Web和不同类型的UI组件如按钮和文本框
// 抽象产品按钮
public interface IButton
{void Display();
}// 具体产品Windows按钮
public class WinButton : IButton
{public void Display(){Console.WriteLine(Displaying Windows Button);}
}// 具体产品Web按钮
public class WebButton : IButton
{public void Display(){Console.WriteLine(Displaying Web Button);}
}// 抽象产品文本框
public interface ITextBox
{void Display();
}// 具体产品Windows文本框
public class WinTextBox : ITextBox
{public void Display(){Console.WriteLine(Displaying Windows TextBox);}
}// 具体产品Web文本框
public class WebTextBox : ITextBox
{public void Display(){Console.WriteLine(Displaying Web TextBox);}
}// 抽象工厂UI工厂
public interface IUIFactory
{IButton CreateButton();ITextBox CreateTextBox();
}// 具体工厂Windows UI工厂
public class WinUIFactory : IUIFactory
{public IButton CreateButton(){return new WinButton();}public ITextBox CreateTextBox(){return new WinTextBox();}
}// 具体工厂Web UI工厂
public class WebUIFactory : IUIFactory
{public IButton CreateButton(){return new WebButton();}public ITextBox CreateTextBox(){return new WebTextBox();}
}//客户端
class Program
{static void Main(string[] args){// 使用Windows UI工厂IUIFactory winFactory new WinUIFactory();IButton winButton winFactory.CreateButton();ITextBox winTextBox winFactory.CreateTextBox();// 显示Windows UI元素winButton.Display(); // 输出Displaying Windows ButtonwinTextBox.Display(); // 输出Displaying Windows TextBox// 切换到Web UI工厂IUIFactory webFactory new WebUIFactory();IButton webButton webFactory.CreateButton();ITextBox webTextBox webFactory.CreateTextBox();// 显示Web UI元素webButton.Display(); // 输出Displaying Web ButtonwebTextBox.Display(); // 输出Displaying Web TextBox// 注意这里假设了Display方法在每个UI元素上都有定义// 并且这些方法会输出相应的字符串到控制台或某种日志系统。// 在实际的应用程序中这些UI元素的显示可能涉及更复杂的UI框架或图形库。}
}总结
抽象工厂模式是一种强大的设计模式它提供了创建一系列相关或相互依赖对象的接口使得客户端能够在不指定具体类的情况下创建这些对象。通过封装产品对象的创建细节抽象工厂模式降低了系统的耦合度提高了系统的可扩展性和灵活性。
