河南理工大学《
程序设计模式结课论文程序设计模式》结课论文程序设计模式
2011—20012学年第1学期
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)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。FactoryMethod使一个类的实例化延迟到其子类。MediatorPattern(AnothreName:VirtualConstructor)Defineaninterfaceforcreatinganobject,butletsubclassesDecidewhichclasstoinstantiate.FactoryMeyhodletsaclassdeferinstantiationtosubclasses.------上述是摘自《DesignPatterns》中GOF对工厂方法模式的高度概括上述是摘自《Patterns》上述是摘自
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(ConcreteCreator)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(ConcreteProduct)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publicinterfaceFruit{//生长voidgrow();//收获voidharvest();//种植voidplant();}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publicclassAppleimplementsFruit{privateinttreeAge;//生长publicvoidgrow(){log("Appleisgrowing...");}//收获publicvoidharvest(){
log("Applehasbeenharvested.");}//种植publicvoidplant(){log("Applehasbeenplanted.");}//辅助方法publicstaticvoidlog(Stringmsg){System.out.println(msg);}//树龄的取值方法publicintgetTreeAge(){returntreeAge;}//树龄的赋值方法publicvoidsetTreeAge(inttreeAge){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publicclassGrapeimplementsFruit{