設計模式 C# 實作：抽象工廠模式完整解析與程式碼範例

模式動機：解決多產品族的建構問題

當系統需要建立的產品屬於多個產品等級結構（Product Hierarchies），且這些產品必須搭配使用（同屬一個產品族）時，單純的工廠方法模式已不足夠。抽象工廠模式提供一個統一介面，讓客戶端無須知道具體產品類別，即可建構整個產品族。

四大核心角色

完整 C# 程式碼實作

抽象產品介面

public interface IProductA { }
public interface IProductB { }

具體產品類別（兩個產品族：族系 1 與 族系 2）

// 族系 1
public class ProductA1 : IProductA { public ProductA1() { } }
public class ProductB1 : IProductB { public ProductB1() { } }

// 族系 2
public class ProductA2 : IProductA { public ProductA2() { } }
public class ProductB2 : IProductB { public ProductB2() { } }

抽象工廠介面

public interface ICreator
{
    IProductA FactoryA();
    IProductB FactoryB();
}

具體工廠實作

public class ConcreteCreator1 : ICreator
{
    public IProductA FactoryA() => new ProductA1();
    public IProductB FactoryB() => new ProductB1();
}

public class ConcreteCreator2 : ICreator
{
    public IProductA FactoryA() => new ProductA2();
    public IProductB FactoryB() => new ProductB2();
}

適用場景判斷

• 系統不應依賴產品類別的建構、組合、表達細節（所有工廠模式共通）。
• 系統有多個產品族，但每次只使用其中一族。
• 同一產品族的產品必須搭配使用，此約束需在設計中體現。
• 提供產品類別庫，所有產品以相同介面呈現，客戶端不依賴具體實作。

類別圖關係說明

ICreator (介面)
  ▲
  │ 實作
ConcreteCreator1 ──────► ProductA1 (IProductA)
  │                       ProductB1 (IProductB)
  │
ConcreteCreator2 ──────► ProductA2 (IProductA)
                          ProductB2 (IProductB)

客戶端僅持有 ICreator 參考，透過 DI 或設定檔注入具體工廠，即可切換整個產品族，達到開放封閉原則。

延伸閱讀建議

建議先理解簡單工廠與工廠方法模式，再進階至抽象工廠。實務上常搭配依賴注入容器（如 ASP.NET Core 內建 DI）管理工廠實例生命週期。