这篇我们来讲抽象工厂模式。上一篇提到工厂方法是抽象工厂的组成部分,那么我们先来看下什么是抽象工厂:
根据Wesley(1994)的定义,抽象工厂提供创建一系列相关或相互依赖对象的接口,并且无需指定他们具体的类。
这样可能还是比较抽象,我们先来看下工厂方法和抽象工厂的异同点,再举例解释。这两个模式在很多方面都十分相似,很容易让人搞不清什么时候该用哪一个。但这两个模式有一个共同点,或者说是共同目的:创建对象而不让客户端知晓返回了什么确切的具体对象。下面是它们两个的对比:
抽象工厂 | 工厂方法 |
---|---|
通过对象组合来创建抽象产品 | 通过类继承来创建抽象产品 |
创建多系列产品 | 创建一种产品 |
必须修改父类接口才能创建新产品 | 增加子类即可增加新产品 |
首先看第一条,抽象工厂是通过对象组合来创建产品,而工厂方法是通过继承来创建。这是什么意思呢?我们来看下面一幅图:
![Abstarct Factory](http://harry.iceloof.com/blog/15/abstract fac.png)
这是抽象工厂的结构图(不是UML,一般的结构图),它说明了抽象工厂模式中各个部分的关系。在抽象工厂模式中,顶层是一个抽象工厂,具体来说可以是接口,可以是抽象类。它下面是具体实现或继承的子类工厂,也称为具体工厂,在这每个具体工厂里面都实现了抽象工厂里定义的方法,例如createA 或 createB等等。每个具体工厂可以创建多个具体产品。宏观来看,这个模式是产生产品簇的,具体类1和具体类2都要实现createA或createB方法,但是怎么实现却是不同的(所以图中颜色不同),也意味两个具体工厂类产生的productA和productB也不同。例如抽象工厂是一个生产汽车的工厂,旗下有不同的品牌,每个品牌就是一个具体工厂。这些工厂需要生产轿车,货车和客车这3种车型(对应createA、createB和createC),最终生产出来的就是具体的产品,但是生产出来的样子肯定是不同的,发动机也是不同的等等。通过这个例子,相信您的更进一步理解表中的"组合"和"系列"等字眼。
细心地读者会发现,在抽象工厂中,顶层接口或抽象类定义了标准,例如生产什么,具体的方法接口。这样的话,要是增加一条产品线,或者说是一个品牌是很容易的,就是多加一个具体工厂类即可。但是,如果要是多加一个产品的话,改动很大,需要从顶到下修改,涉及所有已知类。这时候可以考虑下工厂方法模式。
工厂方法模式适用与多个简单产品的创建,它们都位于同一层级中。顶层同样是一个抽象工厂,但是和真正的抽象工厂不同的是,在工厂方法中的顶层类代表一个抽象的产品,也就是说其本身就是一个产品,只不过被抽象出来了,它的子类进一步细化它,并返回特定的产品,大多情况下,其子类就返回自己本身,因为它本身就是一个具体的产品类。举个简单的例子,在项目中,我要给HTTP服务器发送很多request,例如login request,register request,authentication request等等。它们其实都是具体的产品类,继承自HTTPRequest这个"抽象工厂",当我要添加里一个"产品"时,我只需要继承HTTPRequest,之后override一些方法即可。
书中的例子
下图是《编程之道》中的例子:
图中有两个品牌, Sierra和Acme,每个品牌都有一个具体工厂去生产具体的产品。不过在这个例子里面,这些view, button, 和toolbar更像是零件,之后需要在客户端组装。这就是典型的抽象工厂模式: 生产一系列产品。具体的代码我就不贴了,因为真的想一下就知道里面是什么(返回不同的类实例)。
Cocoa Touch框架中的抽象工厂
在我们平常用的类中也有很多是基于抽象工厂模式的,例如NSNumber,NSData,NSArray,NSString和NSDictionary。这些其实都是"类簇"的概念,例如NSNumer有NSCFNumber和NSCFBoolean两种具体子类(具体工厂);NSString也有NSCFString等。这些都是基于抽像工厂的基本概念而延伸出来的,而暴露给客户端的仅仅是顶层的抽像类,封装了其余的所有细节。如果您有兴趣探究这些,推荐阅读《Objective-C编程之道》.