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C#设计模式学习笔记：(3)抽象工厂模式
本笔记摘抄自：https://www.cnblogs.com/PatrickLiu/p/7596897.html，记录一下学习过程以备后续查用。
一、引言
接上一篇C#设计模式学习笔记：简单工厂模式(工厂方法模式前奏篇)，通过简单工厂模式的了解，它的缺点就是随着需求的变化我们要不停地修改工厂里
上一篇文章我们讲了工厂方法模式，它是为了解决简单工厂模式所面对的问题：如果我们增加新的产品，工厂类的方法就要修改本身的代码，增加产品越
多，其逻辑越复杂，同时这样的修改也不符合开放闭合原则OCP--对增加代码开放，对修改代码关闭。为了解决简单工厂的问题，我们引出了工厂方法模式，
通过子类化工厂类，解决了工厂类责任的划分，使得产品和相应的工厂一一对应，符合了OCP。
如果我们要设计一套房子，当然我们知道房子是由房顶、地板、窗户、房门等组成的，先设计一套古典风格的房子，再创建一套现代风格的房子，再创建
一套欧式风格的房子，这么多套房子，我们该怎么办呢？今天我们要讲的抽象工厂模式可以很好地解决多套变化的问题。
二、抽象工厂模式介绍
抽象工厂模式：英文名称--Abstract Factory Pattern；分类--创建型。
2.1、动机(Motivate)
在软件系统中，经常面临着"一系列相互依赖的对象"的创建工作，同时，由于需求的变化，往往存在更多系列对象的创建工作。如何应对这种变化？如何
绕过常规的对象创建方法（new)，提供一种"封装机制"来避免客户程序和这种"多系列具体对象创建工作"的紧耦合？
2.2、意图(Intent)
提供一个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。——《设计模式》GoF
2.3、结构图（Structure）
该图是抽象工厂的UML图，结合抽象工厂的意图、动机和图示来理解该模式，今天我们就以建设房子为例来说明抽象工厂的实现机理。
2.4、模式的组成
从上图可以看出，在抽象工厂模式的结构图有以下角色：
1）抽象产品类角色（AbstractProduct）：为抽象工厂中相互依赖的每种产品定义抽象接口对象，也可以这样说，有几种产品，就要声明几个抽象角色，
每一个抽象产品角色和一种具体的产品相匹配。
2）具体产品类（ConcreteProduct）：具体产品类实现了抽象产品类，是针对某个具体产品的实现的类型。
3）抽象工厂类角色（AbstractFactory）：定义了创建一组相互依赖的产品对象的接口操作，每种操作和每种产品一一对应。
4）具体工厂类角色（ConcreteFactory）：实现抽象类里所有抽象接口操作，可以创建某系列具体的产品，这些具体的产品是“抽象产品类角色”的子类。
2.5、抽象工厂模式的具体实现
随着我们年龄的增长，我们也到了结婚的年龄，结婚首要的问题就是房子的问题。假设我有一个很有钱的爸爸(呃，发梦中……)，我的哥哥们希望能有
一套欧式风格的房子，再加上田园风光，悠闲自在。而我就不一样了，我希望有一套现代样式的房子。由于房子由房顶、地板、窗户和房门组成（其他组
件暂时省略），每套房子的房顶、地板、窗户和房门都是一个体系的。
下面让我们看看如何使用抽象工厂模式来实现不同房屋的建造：
class Program
{
/// <summary>
/// 房顶抽象类，子类的房顶必须继承该类。
/// </summary>
public abstract class Roof
{
/// <summary>
/// 创建房顶
/// </summary>
public abstract void Create();
}
/// <summary>
/// 地板抽象类，子类的地板必须继承该类。
/// </summary>
public abstract class Floor
{
/// <summary>
/// 创建地板
/// </summary>
public abstract void Create();
}
/// <summary>
/// 窗户抽象类，子类的窗户必须继承该类。
/// </summary>
public abstract class Window
{
/// <summary>
/// 创建窗户
/// </summary>
public abstract void Create();
}
/// <summary>
/// 房门抽象类，子类的房门必须继承该类。
/// </summary>
public abstract class Door
{
/// <summary>
/// 创建房门
/// </summary>
public abstract void Create();
}
/// <summary>
/// 欧式的房顶
/// </summary>
public class EuropeanRoof : Roof
{
public override void Create()
{
Console.WriteLine("创建欧式的房顶");
}
}
/// <summary>
/// 欧式的地板
/// </summary>
public class EuropeanFloor : Floor
{
public override void Create()
{
Console.WriteLine("创建欧式的地板");
}
}
/// <summary>
///欧式的窗户
/// </summary>
public class EuropeanWindow : Window
{
public override void Create()
{
Console.WriteLine("创建欧式的窗户");
}
}
/// <summary>
/// 欧式的房门
/// </summary>
public class EuropeanDoor : Door
{
public override void Create()
{
Console.WriteLine("创建欧式的房门");
}
}
/// <summary>
/// 现代的房顶
/// </summary>
public class ModernizationRoof : Roof
{
public override void Create()
{
Console.WriteLine("创建现代的房顶");
}
}
/// <summary>
/// 现代的地板
/// </summary>
public class ModernizationFloor : Floor
{
public override void Create()
{
Console.WriteLine("创建现代的地板");
}
}
/// <summary>
/// 现代的窗户
/// </summary>
public class ModernizationWindow : Window
{
public override void Create()
{
Console.WriteLine("创建现代的窗户");
}
}
/// <summary>
/// 现代的房门
/// </summary>
public class ModernizationDoor : Door
{
public override void Create()
{
Console.WriteLine("创建现代的房门");
}
}
/// <summary>
/// 抽象工厂类，提供创建不同类型房子的接口。
/// </summary>
public abstract class AbstractFactory
{
//抽象工厂提供创建一系列产品的接口，此处给出了房顶、地板、窗户和房门的创建接口。
public abstract Roof CreateRoof();
public abstract Floor CreateFloor();
public abstract Window CreateWindow();
public abstract Door CreateDoor();
}
/// <summary>
/// 欧式风格房子的工厂，负责创建欧式风格的房子。
/// </summary>
public class EuropeanFactory : AbstractFactory
{
//制作欧式房顶
public override Roof CreateRoof()
{
return new EuropeanRoof();
}
//制作欧式地板
public override Floor CreateFloor()
{
return new EuropeanFloor();
}
//制作欧式窗户
public override Window CreateWindow()
{
return new EuropeanWindow();
}
//制作欧式房门
public override Door CreateDoor()
{
return new EuropeanDoor();
}
}
/// <summary>
/// 现在风格房子的工厂，负责创建现代风格的房子。
/// </summary>
public class ModernizationFactory : AbstractFactory
{
//制作现代房顶
public override Roof CreateRoof()
{
return new ModernizationRoof();
}
//制作现代地板
public override Floor CreateFloor()
{
return new ModernizationFloor();
}
//制作现代窗户
public override Window CreateWindow()
{
return new ModernizationWindow();
}
//制作现代房门
public override Door CreateDoor()
{
return new ModernizationDoor();
}
}
static void Main(string[] args)
{
#region 抽象工厂模式
//欧式风格的房子
AbstractFactory europeanFactory = new EuropeanFactory();
europeanFactory.CreateRoof().Create();
europeanFactory.CreateFloor().Create();
europeanFactory.CreateWindow().Create();
europeanFactory.CreateDoor().Create();
//现代风格的房子
AbstractFactory modernizationFactory = new ModernizationFactory();
modernizationFactory.CreateRoof().Create();
modernizationFactory.CreateFloor().Create();
modernizationFactory.CreateWindow().Create();
modernizationFactory.CreateDoor().Create();
Console.Read();
#endregion
}
}
运行结果如下：
2.6、 抽象工厂模式应对需求变更
假设我的姐姐一看我们的房子很好，她希望有一套古典风格的房子，怎么处理呢？
class Program
{
/// <summary>
/// 房顶抽象类，子类的房顶必须继承该类。
/// </summary>
public abstract class Roof
{
/// <summary>
/// 创建房顶
/// </summary>
public abstract void Create();
}
/// <summary>
/// 地板抽象类，子类的地板必须继承该类。
/// </summary>
public abstract class Floor
{
/// <summary>
/// 创建地板
/// </summary>
public abstract void Create();
}
/// <summary>
/// 窗户抽象类，子类的窗户必须继承该类。
/// </summary>
public abstract class Window
{
/// <summary>
/// 创建窗户
/// </summary>
public abstract void Create();
}
/// <summary>
/// 房门抽象类，子类的房门必须继承该类。
/// </summary>
public abstract class Door
{
/// <summary>
/// 创建房门
/// </summary>
public abstract void Create();
}
/// <summary>
/// 欧式的房顶
/// </summary>
public class EuropeanRoof : Roof
{
public override void Create()
{
Console.WriteLine("创建欧式的房顶");
}
}
/// <summary>
/// 欧式的地板
/// </summary>
public class EuropeanFloor : Floor
{
public override void Create()
{
Console.WriteLine("创建欧式的地板");
}
}
/// <summary>
///欧式的窗户
/// </summary>
public class EuropeanWindow : Window
{
public override void Create()
{
Console.WriteLine("创建欧式的窗户");
}
}
/// <summary>
/// 欧式的房门
/// </summary>
public class EuropeanDoor : Door
{
public override void Create()
{
Console.WriteLine("创建欧式的房门");
}
}
/// <summary>
/// 现代的房顶
/// </summary>
public class ModernizationRoof : Roof
{
public override void Create()
{
Console.WriteLine("创建现代的房顶");
}
}
/// <summary>
/// 现代的地板
/// </summary>
public class ModernizationFloor : Floor
{
public override void Create()
{
Console.WriteLine("创建现代的地板");
}
}
/// <summary>
/// 现代的窗户
/// </summary>
public class ModernizationWindow : Window
{
public override void Create()
{
Console.WriteLine("创建现代的窗户");
}
}
/// <summary>
/// 现代的房门
/// </summary>
public class ModernizationDoor : Door
{
public override void Create()
{
Console.WriteLine("创建现代的房门");
}
}
/// <summary>
///古典的房顶
/// </summary>
public class ClassicalRoof : Roof
{
public override void Create()
{
Console.WriteLine("创建古典的房顶");
}
}
/// <summary>
/// 古典的地板
/// </summary>
public class ClassicalFloor : Floor
{
public override void Create()
{
Console.WriteLine("创建古典的地板");
}
}
/// <summary>
/// 古典的窗户
/// </summary>
public class ClassicalWindow : Window
{
public override void Create()
{
Console.WriteLine("创建古典的窗户");
}
}
/// <summary>
/// 古典的房门
/// </summary>
public class ClassicalDoor : Door
{
public override void Create()
{
Console.WriteLine("创建古典的房门");
}
}
/// <summary>
/// 抽象工厂类，提供创建不同类型房子的接口。
/// </summary>
public abstract class AbstractFactory
{
//抽象工厂提供创建一系列产品的接口，此处给出了房顶、地板、窗户和房门的创建接口。
public abstract Roof CreateRoof();
public abstract Floor CreateFloor();
public abstract Window CreateWindow();
public abstract Door CreateDoor();
}
/// <summary>
/// 欧式风格房子的工厂，负责创建欧式风格的房子。
/// </summary>
public class EuropeanFactory : AbstractFactory
{
//制作欧式房顶
public override Roof CreateRoof()
{
return new EuropeanRoof();
}
//制作欧式地板
public override Floor CreateFloor()
{
return new EuropeanFloor();
}
//制作欧式窗户
public override Window CreateWindow()
{
return new EuropeanWindow();
}
//制作欧式房门
public override Door CreateDoor()
{
return new EuropeanDoor();
}
}
/// <summary>
/// 现在风格房子的工厂，负责创建现代风格的房子。
/// </summary>
public class ModernizationFactory : AbstractFactory
{
//制作现代房顶
public override Roof CreateRoof()
{
return new ModernizationRoof();
}
//制作现代地板
public override Floor CreateFloor()
{
return new ModernizationFloor();
}
//制作现代窗户
public override Window CreateWindow()
{
return new ModernizationWindow();
}
//制作现代房门
public override Door CreateDoor()
{
return new ModernizationDoor();
}
}
/// <summary>
/// 古典风格房子的工厂，负责创建古典风格的房子。
/// </summary>
public class ClassicalFactory : AbstractFactory
{
//创建古典房顶
public override Roof CreateRoof()
{
return new ClassicalRoof();
}
//创建古典地板
public override Floor CreateFloor()
{
return new ClassicalFloor();
}
//创建古典窗户
public override Window CreateWindow()
{
return new ClassicalWindow();
}
//创建古典房门
public override Door CreateDoor()
{
return new ClassicalDoor();
}
}
static void Main(string[] args)
{
#region 抽象工厂模式
//欧式风格的房子
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