抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）

很好！你现在已经开始接触设计模式了，而**抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）是一种常用于“创建一系列相关产品”**的经典设计模式。

我会一步步帮你理解：

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一句话解释

抽象工厂模式：提供一个接口，用于创建一系列相关或相互依赖的对象，而无需指定它们的具体类。

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为什么需要它？

当你面对以下场景时，它就很有用：

“我有多个产品（按钮、窗口、菜单），而且这些产品有不同的风格（比如 Mac 风格、Windows 风格），希望能在不改代码的前提下切换整套产品风格。”

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✅ 举个生活类比

你要布置房间，选一整套家具。你不能桌子 IKEA 风、椅子中式风格，应该风格统一。

• 工厂1：生产一整套「现代风」家具（现代风沙发 + 现代风桌子）
• 工厂2：生产一整套「中式风」家具（中式风沙发 + 中式风桌子）

→ 你只选工厂，不关心家具内部怎么造。

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Python 完整代码示例

Step 1: 抽象产品类

from abc import ABC, abstractmethod

class Button(ABC):
    @abstractmethod
    def click(self):
        pass

class Window(ABC):
    @abstractmethod
    def open(self):
        pass

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Step 2: 具体产品类

class MacButton(Button):
    def click(self):
        print("Mac Button clicked!")

class WinButton(Button):
    def click(self):
        print("Windows Button clicked!")

class MacWindow(Window):
    def open(self):
        print("Mac Window opened!")

class WinWindow(Window):
    def open(self):
        print("Windows Window opened!")

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️ Step 3: 抽象工厂类

class GUIFactory(ABC):
    @abstractmethod
    def create_button(self) -> Button:
        pass

    @abstractmethod
    def create_window(self) -> Window:
        pass

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Step 4: 具体工厂类

class MacFactory(GUIFactory):
    def create_button(self):
        return MacButton()

    def create_window(self):
        return MacWindow()

class WinFactory(GUIFactory):
    def create_button(self):
        return WinButton()

    def create_window(self):
        return WinWindow()

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️ Step 5: 客户端代码

def render_ui(factory: GUIFactory):
    button = factory.create_button()
    window = factory.create_window()
    button.click()
    window.open()

# 使用 Mac 风格
render_ui(MacFactory())
# 使用 Windows 风格
render_ui(WinFactory())

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流程图（Mermaid）

GUIFactory

+create_button()

+create_window()

MacFactory

+create_button()

+create_window()

WinFactory

+create_button()

+create_window()

Button

+click()

Window

+open()

MacButton

+click()

WinButton

+click()

MacWindow

+open()

WinWindow

+open()

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✅ 优点

• ✅ 保证产品族之间的一致性（按钮 + 窗口风格一致）
• ✅ 封装创建逻辑，符合开闭原则
• ✅ 易于切换产品系列（换工厂即可）

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❌ 缺点

• ❌ 类和接口数量增加（每种产品都要写抽象 + 实现）
• ❌ 扩展“新产品”不方便（比如新增菜单）→ 要修改所有工厂

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总结口诀

✅ 抽象工厂负责生产“产品系列”，只换工厂，不动逻辑。适用于“同一风格的多组件系统”。

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如果你希望，我可以把这个例子替换成游戏皮肤工厂、汽车工厂、手机UI工厂来帮助你更贴近生活。你想试试哪个？