抽象工厂模式

前面介绍的工厂方法模式中考虑的是一类产品的生产,如畜牧场只养动物、电视机厂只生产电视机、计算机软件学院只培养计算机软件专业的学生等。
同种类称为同等级,也就是说:工厂方法模式只考虑生产同等级的产品,但是在现实生活中许多工厂是综合型的工厂,能生产多等级(种类) 的产品,如农场里既养动物又种植物,电器厂既生产电视机又生产洗衣机或空调,大学既有软件专业又有生物专业等。
本节要介绍的抽象工厂模式将考虑多等级产品的生产,将同一个具体工厂所生产的位于不同等级的一组产品称为一个产品族,图 1 所示的是海尔工厂和 TCL 工厂所生产的电视机与空调对应的关系图。


模式的定义与特点

抽象工厂(AbstractFactory)模式的定义:是一种为访问类提供一个创建一组相关或相互依赖对象的接口,且访问类无须指定所要产品的具体类就能得到同族的不同等级的产品的模式结构。
抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本,工厂方法模式只生产一个等级的产品,而抽象工厂模式可生产多个等级的产品。
使用抽象工厂模式一般要满足以下条件。

  • 系统中有多个产品族,每个具体工厂创建同一族但属于不同等级结构的产品。
  • 系统一次只可能消费其中某一族产品,即同族的产品一起使用。

抽象工厂模式除了具有工厂方法模式的优点外,其他主要优点如下。

  • 可以在类的内部对产品族中相关联的多等级产品共同管理,而不必专门引入多个新的类来进行管理。
  • 当需要产品族时,抽象工厂可以保证客户端始终只使用同一个产品的产品组。
  • 抽象工厂增强了程序的可扩展性,当增加一个新的产品族时,不需要修改原代码,满足开闭原则。

其缺点是:当产品族中需要增加一个新的产品时,所有的工厂类都需要进行修改。增加了系统的抽象性和理解难度。


模式的结构与实现

抽象工厂模式同工厂方法模式一样,也是由抽象工厂、具体工厂、抽象产品和具体产品等 4 个要素构成,但抽象工厂中方法个数不同,抽象产品的个数也不同。现在我们来分析其基本结构和实现方法。

1. 模式的结构

抽象工厂模式的主要角色如下。

  1. 抽象工厂(Abstract Factory):提供了创建产品的接口,它包含多个创建产品的方法 newProduct(),可以创建多个不同等级的产品。
  2. 具体工厂(Concrete Factory):主要是实现抽象工厂中的多个抽象方法,完成具体产品的创建。
  3. 抽象产品(Product):定义了产品的规范,描述了产品的主要特性和功能,抽象工厂模式有多个抽象产品。
  4. 具体产品(ConcreteProduct):实现了抽象产品角色所定义的接口,由具体工厂来创建,它同具体工厂之间是多对一的关系。


实现

面向对象的语言里有抽象工厂模式,首先声明一个抽象类作为父类,以概括某一类产品所需要的特征,继承该父类的子类需要实现父类中声明的方法而实现父类中所声明的功能:

/**
* 实现subType类对工厂类中的superType类型的抽象类的继承
* @param subType 要继承的类
* @param superType 工厂类中的抽象类type
*/
const VehicleFactory = function(subType, superType) {
  if (typeof VehicleFactory[superType] === 'function') {
    function F() {
      this.type = '车辆'
    } 
    F.prototype = new VehicleFactory[superType]()
    subType.constructor = subType
    subType.prototype = new F()                // 因为子类subType不仅需要继承superType对应的类的原型方法,还要继承其对象属性
  } else throw new Error('不存在该抽象类')
}

VehicleFactory.Car = function() {
  this.type = 'car'
}
VehicleFactory.Car.prototype = {
  getPrice: function() {
    return new Error('抽象方法不可使用')
  },
  getSpeed: function() {
    return new Error('抽象方法不可使用')
  }
}

const BMW = function(price, speed) {
  this.price = price
  this.speed = speed
}
VehicleFactory(BMW, 'Car')        // 继承Car抽象类
BMW.prototype.getPrice = function() {        // 覆写getPrice方法
  console.log(`BWM price is ${this.price}`)
}
BMW.prototype.getSpeed = function() {
  console.log(`BWM speed is ${this.speed}`)
}

const baomai5 = new BMW(30, 99)
baomai5.getPrice()                          // BWM price is 30
baomai5 instanceof VehicleFactory.Car       // true


总结

抽象类创建出的结果不是一个真实的对象实例,而是一个类簇,它指定了类的结构,这也就区别于简单工厂模式创建单一对象,工厂模式创建多类对象。

通过抽象工厂,就可以创建某个类簇的产品,并且也可以通过instanceof来检查产品的类别,也具备该类簇所必备的方法。


链接: https://www.fly63.com/course/27_1262