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Java Academy · 课时

面向产品族的抽象工厂

使用 Abstract Factory 创建相关对象族，例如为不同平台创建对应的用户界面组件

面向产品族的抽象工厂 是 CoddyKit 上的免费 Java Academy 课时。 这是第 3 节课，共 4 节。 你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。 这是 Java Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 Java Academy 课程共包含 4 节课。

抽象工厂的意图

抽象工厂提供了用于创建相关对象族的接口，而无需指定它们的具体类。它确保同一个工厂生产的产品彼此兼容。

问题：产品族不一致

没有抽象工厂时，您可能会将 Windows 按钮与 Mac 复选框混用。该模式强制所有产品都来自同一个工厂，从而确保视觉或行为上的一致性。

抽象工厂接口

请为产品族中的每种产品定义一个创建方法。每个具体工厂都实现这些方法，以支持一种产品变体。

public interface UIFactory {
    Button   createButton();
    Checkbox createCheckbox();
    TextField createTextField();
}

具体工厂

每个具体工厂都会为某个平台或主题创建全部产品。客户端代码只引用接口，而不引用具体工厂。

public class WindowsUIFactory implements UIFactory {
    public Button    createButton()    { return new WindowsButton(); }
    public Checkbox  createCheckbox()  { return new WindowsCheckbox(); }
    public TextField createTextField() { return new WindowsTextField(); }
}
public class MacUIFactory implements UIFactory {
    public Button    createButton()    { return new MacButton(); }
    public Checkbox  createCheckbox()  { return new MacCheckbox(); }
    public TextField createTextField() { return new MacTextField(); }
}

抽象产品接口

每种产品类型都有自己的接口。每个平台对应的具体产品都实现该接口。客户端代码面向抽象产品编写，而不是面向具体产品。

public interface Button   { void render(); void onClick(); }
public interface Checkbox  { void render(); boolean isChecked(); }
public interface TextField { void render(); String getValue(); }

使用工厂的客户端

客户端通过构造函数接收一个工厂。它调用工厂方法创建控件，并通过抽象产品接口使用这些控件，因此与具体类完全解耦。

public class Application {
    private final UIFactory factory;
    public Application(UIFactory factory) { this.factory = factory; }
    public void buildUI() {
        Button btn = factory.createButton();
        Checkbox cb = factory.createCheckbox();
        btn.render();
        cb.render();
    }
}

在运行时选择工厂

请根据环境或配置选择具体工厂并将其注入。应用程序的其余部分永远不需要提及特定于平台的类。

String os = System.getProperty("os.name").toLowerCase();
UIFactory factory = os.contains("mac") ? new MacUIFactory() : new WindowsUIFactory();
new Application(factory).buildUI();

向产品族添加新产品

添加新产品（例如 Slider）需要更新抽象工厂接口以及所有具体工厂，这是该模式的一个缺点。

public interface UIFactory {
    Button   createButton();
    Checkbox createCheckbox();
    Slider   createSlider(); // new product — must update ALL factories
}

抽象工厂与工厂方法

工厂方法通过子类化创建一种产品。抽象工厂通过组合创建一整套产品。抽象工厂通常使用一组工厂方法来实现。

用于数据库驱动程序的抽象工厂

ConnectionFactory 抽象工厂可以创建 Connection、Statement 和 ResultSet 对象。只需更换工厂，就可以在 MySQL 和 PostgreSQL 之间切换。

public interface DBFactory {
    Connection  createConnection();
    Statement   createStatement();
}
public class MySQLFactory implements DBFactory { ... }
public class PgFactory   implements DBFactory { ... }

使用 Spring 配置文件的抽象工厂

在 Spring Boot 中，请针对不同配置文件分别定义 UIFactory bean：应用程序始终注入 UIFactory，再由 Spring 为当前激活的配置文件解析出正确的具体工厂。

@Configuration
@Profile("mac")
public class MacConfig {
    @Bean UIFactory uiFactory() { return new MacUIFactory(); }
}

确保一致性

核心优势在于：一个工厂只会生产彼此兼容的产品。正确使用抽象工厂时，绝不会意外得到与 Windows 按钮搭配的 Mac 复选框。

快速检查

抽象工厂能保证什么，而工厂方法无法保证什么？

回顾

抽象工厂通过公共接口创建相关对象族。只需更换工厂，就能切换整套产品族。当产品必须保持一致时，抽象工厂最为合适；但添加新产品类型时会增加额外工作。

常见问题解答

「面向产品族的抽象工厂」课时是免费的吗？

是的 — 「面向产品族的抽象工厂」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 Java Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 Java Academy 课程共包含 4 节课。

「面向产品族的抽象工厂」这节课中我会学到什么？

使用 Abstract Factory 创建相关对象族，例如为不同平台创建对应的用户界面组件 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Java Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 Java Academy 需要有经验吗？

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 Java Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。 这是第 3 节课，共 4 节。

「面向产品族的抽象工厂」课时需要多长时间？

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 Java Academy 课中编写并运行代码吗？

能。每节 Java Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

此课程中的所有课时

  1. Singleton：线程安全的实现
  2. 工厂方法模式
  3. 面向产品族的抽象工厂
  4. 使用流式 API 的建造者模式
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