抽象工厂模式 (Abstract Factory)

创建一组相关或相互依赖的对象，而无需指定它们的具体类。 抽象工厂是工厂方法的升级版——一个工厂可以生产一系列产品。

场景

• 跨平台 GUI 组件：一个工厂生产 Button + Checkbox + TextField 一整套控件
• 主题系统：DarkTheme 工厂生产深色按钮 + 深色输入框 + 深色弹窗
• 数据库连接：MySQL Factory 生产 MySQLConnection + MySQLStatement + MySQLResultSet

核心角色

角色	说明
AbstractFactory	声明一组创建产品的方法
ConcreteFactory	实现具体产品的创建（如 WindowsFactory）
AbstractProduct	一组相关产品的接口（如 Button、Checkbox）
ConcreteProduct	具体产品实现（如 WindowsButton、MacCheckbox）

代码示例

// ----- 产品族 1: Button -----
interface Button {
    void paint();
}
class WinButton implements Button {
    @Override public void paint() { System.out.println("Windows Button"); }
}
class MacButton implements Button {
    @Override public void paint() { System.out.println("Mac Button"); }
}

// ----- 产品族 2: Checkbox -----
interface Checkbox {
    void paint();
}
class WinCheckbox implements Checkbox {
    @Override public void paint() { System.out.println("Windows Checkbox"); }
}
class MacCheckbox implements Checkbox {
    @Override public void paint() { System.out.println("Mac Checkbox"); }
}

// ----- 抽象工厂 -----
interface GUIFactory {
    Button createButton();
    Checkbox createCheckbox();
}

// ----- 具体工厂 -----
class WinFactory implements GUIFactory {
    @Override public Button createButton() { return new WinButton(); }
    @Override public Checkbox createCheckbox() { return new WinCheckbox(); }
}

class MacFactory implements GUIFactory {
    @Override public Button createButton() { return new MacButton(); }
    @Override public Checkbox createCheckbox() { return new MacCheckbox(); }
}

// ----- 使用 -----
public class AbstractFactoryDemo {
    public static void main(String[] args) {
        GUIFactory factory;
        String os = System.getProperty("os.name").toLowerCase();
        if (os.contains("win")) {
            factory = new WinFactory();
        } else {
            factory = new MacFactory();
        }

        Button btn = factory.createButton();
        Checkbox cb = factory.createCheckbox();
        btn.paint();
        cb.paint();
    }
}

工厂方法 vs 抽象工厂

特性	工厂方法	抽象工厂
产品	生产一种产品	生产一系列相关产品
方法数量	1 个工厂方法	多个工厂方法
复杂度	简单	较复杂
使用场景	产品类型较少	产品族（家族）较多

优缺点

优点	缺点
✅ 保证同一工厂生产的产品之间相互兼容	❌ 新增产品族困难（需要改接口）
✅ 避免创建者和具体产品耦合	❌ 代码复杂度较高
✅ 产品族切换方便（换一个工厂即可）