论文题目:java程序设计模式
-工厂方法模式
<摘>:工厂方法模式(别名:虚拟构造)
定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。Factory Method使一个类的实例化延迟到其子类。
Mediator Pattern(Anothre Name:Virtual Constructor)
Define an interface for creating an object,but let subclasses
Decide which class to instantiate.Factory Meyhod lets a class defer instantiation to subclasses.
------上述是摘自《Design Patterns》中GOF对工厂方法模式的高度概括
下面就Java程序设计模式中工厂模式做一些介绍以及设计一个简单的程序设计,再总结一些个人体会。
一 工厂方法模式的介绍
在工厂方法模式中,核心的工厂类不再负责所有的产品的创建,而是将具体创建的工作交给子类去做。这个核心类则摇身一变,成为了一个抽象工厂角色,仅负责给出具体工厂子类必须实现的接口,而不接触哪一个产品类应当被实例化这种细节。
1.1工厂方法模式角色
(1)抽象工厂(Creator)角色:担任这个角色的是工厂方法模式的核心,它是与应用程序无关的。任何在模式中创建对象的工厂类必须实现这个接口。在上面的系统中这个角色由Java 接口Creator 扮演;在实际的系统中,这个角色也常常使用抽象Java 类实现。
(2)具体工厂(Concrete Creator)角色:担任这个角色的是实现了抽象工厂接口的具体Java 类。具体工厂角色含有与应用密切相关的逻辑,并且受到应用程序的调用以创建产品对象。在本系统中给出了两个这样的角色,也就是具体Java 类ConcreteCreator1 和ConcreteCreator2。
(3)抽象产品(Product)角色:工厂方法模式所创建的对象的超类型,也就是产品对象的共同父类或共同拥有的接口。在本系统中,这个角色由Java 接口Product 扮演;在实际的系统中,这个角色也常常使用抽象Java 类实现。
(4)具体产品(Concrete Product)角色:这个角色实现了抽象产品角色所声明的接口。工厂方法模式所创建的每一个对象都是某个具体产品角色的实例。
1.2工厂方法模式的适用环境
在以下情况下可以使用工厂方法模式:
(1)一个类不知道它所需要的对象的类:在工厂方法模式中,客户端不需要知道具体产品类的类名,只需要知道所对应的工厂即可,具体的产品对象由具体工厂类创建;客户端需要知道创建具体产品的工厂类。
(2)一个类通过其子类来指定创建哪个对象:在工厂方法模式中,对于抽象工厂类只需要提供一个创建产品的接口,而由其子类来确定具体要创建的对象,利用面向对象的多态性和里氏代换原则,在程序运行时,子类对象将覆盖父类对象,从而使得系统更容易扩展。
(3)将创建对象的任务委托给多个工厂子类中的某一个,客户端在使用时可以无需关心是哪一个工厂子类创建产品子类,需要时再动态指定,可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中。
二 做一个简单的程序设计
下面是一个简单的水果生产程序,描述农场种植水果的过程
程序设计步骤如下:
在这个系统里需要描述下列的水果:
葡萄 Grape
草莓 Strawberry
苹果 Apple
水果与其他的植物有很大的不同,就是水果最终是可以采摘食用的。那么一个自然的作法就是建立一个各种水果都适用的接口,以便与农场里的其他植物区分开。水果接口规定出所有的水果必须实现的接口,包括任何水果类必须具备的方法:种植plant(),生长grow()以及收获harvest()。
这个水果接口的源代码如下所示。
代码清单1:接口Fruit 的源代码
public interface Fruit {
// 生长
void grow();
//收获
void harvest();
//种植
void plant();
}
Apple 类是水果类的一种,因此它实现了水果接口所声明的所有方法。另外,由于苹果是多年生植物,因此多出一个treeAge 性质,描述苹果树的树龄。下面是这个苹果类的源代码。
代码清单2:类Apple 的源代码
public class Apple
implements Fruit {
private int treeAge;
//生长
public void grow() {
log("Apple is growing...");
}
// 收获
public void harvest() {
log("Apple has been harvested.");
}
//种植
public void plant() {
log("Apple has been planted.");
}
// 辅助方法
public static void log(String msg) {
System.out.println(msg);
}
//树龄的取值方法
public int getTreeAge() {
return treeAge;
}
// 树龄的赋值方法
public void setTreeAge(int treeAge) {
this.treeAge = treeAge;
}
}
同样,Grape 类是水果类的一种,也实现了Fruit 接口所声明的所有的方法。但由于葡萄分有籽和无籽两种,因此,比通常的水果多出一个seedless 性质,葡萄类的源代码如下所示。可以看出,Grape 类同样实现了水果接口,从而是水果类型的一种子类型。
代码清单3:类Grape 的源代码
public class Grape
implements Fruit {
private boolean seedless;
//生长
public void grow() {
log("Grape is growing...");
}
//收获
public void harvest() {
log("Grape has been harvested.");
}
//种植
public void plant() {
log("Grape has been planted.");
}
//辅助方法
public static void log(String msg) {
System.out.println(msg);
}
// 有无籽的取值方法
public boolean getSeedless() {
return seedless;
}
//有无籽的赋值方法
public void setSeedless(boolean seedless) {
this.seedless = seedless;
}
}
Strawberry 类实现了Fruit 接口,因此,也是水果类型的子类型,其源代码如下所示。
代码清单4:类Strawberry 的源代码
public class Strawberry
implements Fruit {
//生长
public void grow() {
log("Strawberry is growing...");
}
//收获
public void harvest() {
log("Strawberry has been harvested
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