1 - 什么是抽象工廠模式？

前面兩篇文章，講述了工廠模式里面的兩種：簡單工廠模式和工廠方法模式，這兩種設計模式都有其各自的優缺點和適用場景。

本篇文章繼續講述最后一種工廠模式，抽象工廠模式。（Abstract Factory Pattern）

抽象工廠模式，是一種為訪問類提供一個創建一組相關或相互依賴對象的接口，而且訪問類無需指定所要產品的具體類就能夠得到同族產品不同等級的產品的模式結構。

如同前面兩種工廠模式說的那樣，你是一家工廠的CEO，剛剛起家的時候，只有一間工廠（簡單工廠模式）根據季節的不同，而生產不同的產品。

后來你賺翻了，干脆建起不同的工廠（工廠方法模式）來生產不同的產品。

然后發展到今天，干脆搞起自己的工程建筑團隊，自己搞定工廠的建設，喜歡建什么工廠就建什么工廠（抽象工廠模式）。

比如，A工廠，它不僅僅生產LCD，它還生產跟LCD一起配套的觸摸板，然后組裝成一個觸摸顯示模塊，B工廠也是一樣的道理。

那么，A工廠的LCD和觸摸板，組成了同一個公司內的產品族，而A工廠的觸摸板和B工廠的觸摸板，就是不同公司的同一個產品等級。

通俗來說就是，抽象工廠模式主要是對工廠進行進一步的抽象，也就是說這家“抽象出來的工廠”是用來生產“工廠”的，它不生產具體的產品，

具體的產品由它生產出來的“產品工廠”完成，并且，“產品工廠”不僅僅只生產一種產品，還生產多種產品。

而A工廠和B工廠，是由抽象工廠進行構建的，也就是說，在抽象工廠方法里面，會有A工廠和B工廠的抽象，會有同一個產品等級的抽象，也會有同一個產品族的抽象。

2 – 什么情況下要用抽象工廠模式？

在工廠方法模式里面， 一個產品系列就對應了一個工廠類，如LCD產品對應lcd_factory，如果再新增一個產品系列，比如新增一個touch產品，就需要新增加與該產品對應的工廠類touch_factory。

而在抽象工廠模式里面，是由一個工廠類構建多個不同類型的產品，比如，a_factory既可以構建LCD產品，也可以構建touch產品。

對于這類情景，比如：LCD要和觸摸板綁定，形成一個觸摸屏模組，這個觸摸屏模組分別由不同的供應商來提供，

比如，A公司提供適配好的觸摸屏模組（包含LCD和觸摸板），并且與B公司提供的觸摸屏模組不兼容，但我們在應用層的時候，要同時適配A公司和B公司提供的觸摸屏模組，這個時候就可以用到抽象工廠模式。

因為我們在應用層設計的時候，是盡量不關心模組本身的初始化以及具體的操作，我們是希望在應用層中，使用同一個接口去適配不同廠家提供的觸摸屏模組。

3 – 如何使用抽象工廠模式？

具體的情景：比如有兩家工廠，A工廠和B工廠，它們同時擁有生產LCD和Touch觸摸板的能力，并且，A工廠生產的LCD只能跟A工廠生產的Touch觸摸板進行適配，A和B兩間工廠的產品，是不能相互適配的。

那么在軟件設計的時候，需要對LCD產品和Touch觸摸板產品進行抽象（分別聲明一個結構體，如：struct lcd 和struct touch），還要對A、B兩家工廠的生產能力進行抽象，比如聲明結構體 structlcd_touch_abstract_factory。

1、先創建兩個頭文件，用來聲明structlcd 和 struct touch 這兩種類型的產品，表示對這兩種產品進行具體抽象，注意，這只是一種產品的抽象，并不是具體產品的實例，為了簡潔表達，這兩個結構體只實現了簡單的打印功能，具體的代碼如下圖所示。

2、然后再創建關于抽象工廠的結構體structlcd_touch_abstract_factory，這個結構體表示一家抽象的工廠，注意，這只是工廠的抽象，不是工廠的實例，需要用這個結構體定義結構體變量，才能算是工廠的實例，代碼如下圖所示。

3、有了LCD和觸摸板Touch這兩款產品的具體抽象，那么就可以為這兩家工廠生產出來的產品分別進行具體實例化，也就是，對于A工廠的LCD和觸摸板Touch，需要有對應的產品a_lcd和a_touch，B工廠也是同樣的道理，代碼如下圖所示。

4、以A工廠生產的a_lcd為例，在a_lcd.h里面，主要聲明了一個a_lcd類，這個類繼承自lcd.h里面的父類，并且提供構造函數和析構函數，來進行a_lcd這款產品的創建和銷毀，a_lcd.h的代碼，如下圖所示。

5、在a_lcd.c這個文件里面，主要是對構造函數和析構函數的具體實現，還有就是實現了a_lcd這款產品的具體功能，這里只實現了一個簡單的打印功能，具體的代碼如下圖所示。

6、對于A工廠生產的a_touch產品，以及對于B工廠生產的b_lcd和b_touch，也是同樣的道理，可以用同樣的思路進行舉一反三的理解，這里限于篇幅，就不列出a_touch，b_lcd，b_touch的具體代碼了。

7、雖然有了具體的產品實例（a_lcd、a_touch、b_lcd、b_touch），也需要有具體的工廠實例，才能對產品進行構建，前面已經對工廠進行了抽象，那么，可以基于前面的工廠抽象，創建a_factory和b_factory這兩家工廠實例，如下圖所示。

8、以A工廠的實例a_factory進行分析（B工廠可以舉一反三），先創建一個a_factory.h頭文件，在里面聲明一個結構體struct a_factory，這個結構體繼承自前面的抽象工廠lcd_touch_abstract_factory_t，并提供A工廠的構造函數和析構函數，如下圖所示。

9、在a_factory.c文件里面，是對工廠的產品制造能力的具體實現（因為抽象工廠類里面，對這些能力進行了封裝），比如，創建LCD和銷毀LCD，創建觸摸板Touch和銷毀觸摸板Touch，然后在工廠的構造函數和析構函數里面，分別初始化工廠抽象類的接口。

10、至此，關于抽象工廠模式里面的四個角色：抽象的工廠，具體的工廠，抽象的產品，具體的產品，都已經全部實現，具體的邏輯關系，可以仔細閱讀源碼。

11、在業務應用層的代碼，我們只需要使用A工廠和B工廠的構造函數，創建出一個具體的工廠，然后把創建出來的具體工廠，賦值給通用的工廠模型，后面的一系列操作，都可以基于這個通用的工廠模型，具體代碼如下圖所示。

編輯：黃飛