設計模式入門：抽象工廠模式 Abstract Factory Pattern

在學習設計模式時，可能會讓人感到困惑：「為什麼有這麼多種工廠模式？它們到底解決什麼問題？」工廠方法模式（Factory Method Pattern）提供了一種方式來建立單一物件，這個方法可以在子類中覆寫以產生不同的物件。而抽象工廠模式（Abstract Factory Pattern）在這個基礎上進一步擴展，允許我們建立一系列相關的物件，這對於需要組織和管理大型系統非常有幫助。

今天我們來用一個GUI（圖形使用者介面）的例子解釋這個概念。

什麼是抽象工廠模式？

抽象工廠模式的核心思想是提供一個通用的介面，讓客戶端可以建立一系列相關的物件，而不必指定具體類型。這對於需要產生不同風格的GUI元件特別適合。比如說，你正在開發一個跨平台的應用程式，這個程式可以在Windows、macOS、Linux等多個平台上運行，每個平台都有自己獨特的界面風格。通過抽象工廠模式，你可以為每個平台生成相應的元件，而不必更改核心邏輯。

GUI元件的應用

假設你正在開發一個應用程式，它需要在Windows和Mac平台上執行。每個平台有自己獨特的風格，Windows有一種風格的按鈕和文字框，而Mac則有另一種風格。為了讓你的應用程式能夠適應這些不同的風格，你可以使用抽象工廠模式來解決這個問題。

抽象工廠模式就像是一個通用的「工廠大樓」，裡面有不同的生產線（即不同的具體工廠），每條生產線專門生產特定平台的元件。當你需要產生Windows風格的按鈕和文字框時，你會去「Windows生產線」；當你需要Mac風格的元件時，就去「Mac生產線」。這樣你的程式碼只需要知道這些「生產線」，而不需要關心它們內部的具體實現。

具體來說，這個「工廠大樓」會提供一些介面（即抽象工廠），這些介面定義了如何建立不同的元件，比如按鈕和文字框。每一條「生產線」會實現這些介面，並生產對應風格的元件。例如，Windows的生產線會生產Windows風格的按鈕和文字框，而Mac的生產線會生產Mac風格的元件。

這樣的設計讓你的程式碼能夠輕鬆切換不同的風格，並且當你未來需要支持新的平台時，只需要新增一條「生產線」，不需要改動現有的程式碼。不僅讓你的系統更具擴展性，還能保持一致的風格，讓你的應用程式在不同平台上看起來都很協調。

當應用程式需要按鈕和文字框時，它不需要知道具體是哪一個平台的元件，只需要知道使用哪個工廠來產生就好。

抽象工廠模式優缺點

抽象工廠模式的優點在於能夠幫助整體系統的一致性，像是跨平台應用的介面風格，或者像是特斯拉工廠同時生產不同車型的零件。另外當我們需要支援新的平台或改變應用風格時，只需新增一個工廠類別，讓程式碼更易於擴展。

但它的缺點是系統的複雜性可能會增加，特別是在專案規模較小時，使用這種模式可能會顯得繁瑣。還有如果需要新增一個產品類型，所有的工廠類別都得更新，這會影響到開放封閉原則。

總結一下，抽象工廠模式讓我們在建立一系列相關物件時，能夠保持系統的一致性和靈活性，適用於像是跨平台應用或需要不同風格元件的場景。下次面對這樣的需求時，可以考慮使用抽象工廠模式來解決問題！

若你想要體驗設計模式的力量，看看我在iThome鐵人賽的文章吧。
https://ithelp.ithome.com.tw/articles/10352649