抽象工厂

动机or背景

• 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？

模式定义

提供一个接口，让该接口负责创建一系列“相关或者相互依赖的对象”，无需指定它们具体的类。（与工厂方法不同之处在于“一系列”）

结构

举例

现在我们对数据库里数据进行处理，但是我们有很多不同类型的数据库。同时处理数据库的方法比较统一，都是进行连接、命令、读取。

如果我们未用设计模式，那么我们会对每个数据库都单独创建一个类，如下：

class EmployeeDAO{ 
public:
    vector<EmployeeDO> GetEmployees(){
        SqlConnection* connection = new SqlConnection();
        connection->ConnectionString = "...";

        SqlCommand* command = new SqlCommand();
        command->CommandText="...";
        command->SetConnection(connection);

        SqlDataReader* reader = command->ExecuteReader();
        while (reader->Read()){
			...
        }
    }
};
	.........

现在我们用工厂方法思想进行更改，如下：

//数据库访问有关的基类
class IDBConnection{
    
};
class IDBConnectionFactory{
public:
    virtual IDBConnection* CreateDBConnection()=0;
};

class IDBCommand{
    
};
class IDBCommandFactory{
public:
    virtual IDBCommand* CreateDBCommand()=0;
};

class IDataReader{
    
};
class IDataReaderFactory{
public:
    virtual IDataReader* CreateDataReader()=0;
};

//支持SQL Server
class SqlConnection: public IDBConnection{
    
};
class SqlConnectionFactory:public IDBConnectionFactory{
    
};

class SqlCommand: public IDBCommand{
    
};
class SqlCommandFactory:public IDBCommandFactory{
    
};

class SqlDataReader: public IDataReader{
    
};
class SqlDataReaderFactory:public IDataReaderFactory{
    
};

//支持Oracle
class OracleConnection: public IDBConnection{
    
};
...工厂
class OracleCommand: public IDBCommand{
    
};
...工厂
class OracleDataReader: public IDataReader{
    
};
...工厂

class EmployeeDAO{
    IDBConnectionFactory* dbConnectionFactory;
    IDBCommandFactory* dbCommandFactory;
    IDataReaderFactory* dataReaderFactory;
public:
    vector<EmployeeDO> GetEmployees(){
        IDBConnection* connection = dbConnectionFactory->CreateDBConnection();
        connection->ConnectionString("...");

        IDBCommand* command = dbCommandFactory->CreateDBCommand();
        command->CommandText("...");
        command->SetConnection(connection); //关联性

        IDBDataReader* reader = command->ExecuteReader(); //关联性
        while (reader->Read()){
			...
        }
    }
};

因为一系列方法都具有关联性，所以我们可以把工厂抽象化成一个工厂。如下：

//数据库访问有关的基类
class IDBConnection{
    
};

class IDBCommand{
    
};

class IDataReader{
    
};

class IDBFactory{
public:
    virtual IDBConnection* CreateDBConnection()=0;
    virtual IDBCommand* CreateDBCommand()=0;
    virtual IDataReader* CreateDataReader()=0;
    
};

//支持SQL Server
class SqlConnection: public IDBConnection{
    
};
class SqlCommand: public IDBCommand{
    
};
class SqlDataReader: public IDataReader{
    
};

class SqlDBFactory:public IDBFactory{
public:
    virtual IDBConnection* CreateDBConnection()=0;
    virtual IDBCommand* CreateDBCommand()=0;
    virtual IDataReader* CreateDataReader()=0;
 
};

//支持Oracle
class OracleConnection: public IDBConnection{
    
};

class OracleCommand: public IDBCommand{
    
};

class OracleDataReader: public IDataReader{
    
};

class OracleDBFactory :public IDBFactory {
public:
    virtual IDBConnection* CreateDBConnection() = 0;
    virtual IDBCommand* CreateDBCommand() = 0;
    virtual IDataReader* CreateDataReader() = 0;

};

class EmployeeDAO{
    IDBFactory* dbFactory;
    
public:
    vector<EmployeeDO> GetEmployees(){
        IDBConnection* connection =
            dbFactory->CreateDBConnection();
        connection->ConnectionString("...");

        IDBCommand* command =
            dbFactory->CreateDBCommand();
        command->CommandText("...");
        command->SetConnection(connection); //关联性

        IDBDataReader* reader = command->ExecuteReader(); //关联性
        while (reader->Read()){
 
        }

    }
};

总结

• 如果没有应对“多系列对象构建”的需求变化，则没有必要使用Abstract Factory模式，这时候使用简单的工厂完全可以。
• “系列对象”指的是在某一特定系列下的对象之间有相互依赖、或作用的关系。不同系列的对象之间不能相互依赖。
• Abstract Factory模式主要在于应对“新系列”的需求变动。其缺点在于难以应对“新对象”的需求变动。