Java 設計模式深度解析：抽象工廠模式（Abstract Factory）

Java 設計模式深度解析：抽象工廠模式（Abstract Factory）

閱讀提示：本文較長，結合 UML 類圖與完整代碼講解，耐心閱讀定能掌握。

模式定位

屬於創建型模式。適用場景：產品族固定（如電腦），但產品線多變（不同配置）。例如電腦廠商生產多款電腦，每款由 CPU、主板、內存組成，具體品牌型號不同。

UML 角色對應

• ComputerFactory → AbstractFactory
• CPU/MainBoard/RAM → ProductA/B/C
• I3CPU/I5CPU 等 → ProductA1/A2…
• Computer1/Computer2 → Factory1/Factory2

代碼實現（核心片段）

抽象工廠與產品接口

public abstract class ComputerFactory {
    public abstract CPU createCPU();
    public abstract MainBoard createMainBoard();
    public abstract RAM createRAM();
}
public interface CPU { void cpu(); }
public interface MainBoard { void mainboard(); }
public interface RAM { void ram(); }

具體產品實現（部分）

public class I3CPU implements CPU { public void cpu() { System.out.println("i3處理器"); } }
public class I5CPU implements CPU { public void cpu() { System.out.println("i5處理器"); } }
public class LenovoMainBoard implements MainBoard { public void mainboard() { System.out.println("聯想主板"); } }
public class ASUSMainBoard implements MainBoard { public void mainboard() { System.out.println("華碩主板"); } }
public class SamsungRAM implements RAM { public void ram() { System.out.println("三星內存"); } }
public class KingStoneRAM implements RAM { public void ram() { System.out.println("金士頓內存"); } }

具體工廠：組裝不同配置電腦

public class Computer1 extends ComputerFactory {
    @Override public CPU createCPU() { return new I3CPU(); }
    @Override public MainBoard createMainBoard() { return new LenovoMainBoard(); }
    @Override public RAM createRAM() { return new SamsungRAM(); }
}
public class Computer2 extends ComputerFactory {
    @Override public CPU createCPU() { return new I5CPU(); }
    @Override public MainBoard createMainBoard() { return new ASUSMainBoard(); }
    @Override public RAM createRAM() { return new KingStoneRAM(); }
}

客戶端測試

public class TestFactory {
    public static void main(String[] args) {
        ComputerFactory cf1 = new Computer1();
        System.out.println("組裝產品類型1：");
        cf1.createCPU().cpu();
        cf1.createMainBoard().mainboard();
        cf1.createRAM().ram();

        ComputerFactory cf2 = new Computer2();
        System.out.println("組裝產品類型2：");
        cf2.createCPU().cpu();
        cf2.createMainBoard().mainboard();
        cf2.createRAM().ram();
    }
}

擴展新產品線（Computer3：i7 + 華碩 + 金士頓）

1. 新增 I7CPU 實現 CPU 接口。
2. 新增 Computer3 繼承 ComputerFactory，組裝新配置。
3. 測試類中實例化 Computer3 即可，無需修改現有代碼。

優缺點總結

適用場景判斷

當產品族穩定、產品線頻繁擴展時首選；若產品類型也常變，建議考慮建造者模式或原型模式。