设计模式--工厂方法模式【Factory Method Pattern】
2015-09-16 09:25
381 查看
声明:本文从网络书籍整理而来,并非原创。
别忘了是神仙呀,没有办不到的事情,于是女娲就架起了八卦炉(技术术语:建立工厂)开始创建人,具体过程是这样的:先是泥巴捏,然后放八卦炉里烤,再扔到地上成长,但是意外总是会产生的:
第一次烤泥人,兹兹兹兹~~,感觉应该熟了,往地上一扔,biu~,一个白人诞生了,没烤熟!
第二次烤泥人,兹兹兹兹兹兹兹兹~~,上次都没烤熟,这次多烤会儿,往地上一扔,嘿,熟过头了,黑人哪!
第三次烤泥人,兹~兹~兹~,一边烤一边看着,嘿,正正好,Perfect!优品,***人类!
这个过程还是比较有意思的,先看看类图:
![](http://img.blog.csdn.net/20150916091741566)
用程序来体现,先定义一个人类的总称:
然后定义具体的人类:
人类也定义完毕了,那我们把八卦炉(工厂)定义出来:
然后我们再把女娲声明出来:
这样这个世界就热闹起来了,人也有了,但是这样创建太累了,神仙也会累的,那怎么办?
![](http://img.blog.csdn.net/20150916091824206)
然后看我们的程序修改,先修改 HumanFactory.java,增加了createHuman()方法:
然后看女娲是如何做的:
哇,这个世界热闹了! ,不过还没有完毕,这个程序你跑不起来,还要有这个类:
告诉你了,这个 ClassUtils 可是个宝,用处可大了去了,可以由一个接口查找到所有的实现类,也可以由父类查找到所有的子类,这个要自己修改一下,动脑筋想下,简单的很!完整的类图如下:
![](http://img.blog.csdn.net/20150916091843155)
我们来总结一下,特别是增加了 createHuman()后,是不是这个工厂的扩展性更好了?你看你要再加一个人类,只要你继续集成 Human 接口成了,然后啥都不用修改就可以生产了,具体产多少,那要八卦炉说了算,简单工厂模式就是这么简单,那我们再引入一个问题:人是有性别的呀,有男有女,你这怎么没区别,别急,这个且听下回分解!
工厂方法模式还有一个非常重要的应用,就是延迟始化(Lazy initialization),什么是延迟始化呢?一个对象初始化完毕后就不释放,等到再次用到得就不用再次初始化了,直接从内存过中拿到就可以了,怎么实现呢,很简单,看例子:
这个在类初始化很消耗资源的情况比较实用,比如你要连接硬件,或者是为了初始化一个类需要准备比较多条件(参数) ,通过这种方式可以很好的减少项目的复杂程度。
女娲造人(第一次尝试)
女娲在补了天后,下到凡间一看,哇塞,风景太优美了,天空是湛蓝的,水是清澈的,空气是清新的,太美丽了,然后就待时间长了就有点寂寞了,没有动物,这些看的到都是静态的东西呀,怎么办?别忘了是神仙呀,没有办不到的事情,于是女娲就架起了八卦炉(技术术语:建立工厂)开始创建人,具体过程是这样的:先是泥巴捏,然后放八卦炉里烤,再扔到地上成长,但是意外总是会产生的:
第一次烤泥人,兹兹兹兹~~,感觉应该熟了,往地上一扔,biu~,一个白人诞生了,没烤熟!
第二次烤泥人,兹兹兹兹兹兹兹兹~~,上次都没烤熟,这次多烤会儿,往地上一扔,嘿,熟过头了,黑人哪!
第三次烤泥人,兹~兹~兹~,一边烤一边看着,嘿,正正好,Perfect!优品,***人类!
这个过程还是比较有意思的,先看看类图:
用程序来体现,先定义一个人类的总称:
public interface IHuman { public void laugh(); public void cry(); public void talk(); }
然后定义具体的人类:
public class YellowHuman implements IHuman { public void laugh(){ System.out.println("***人类会大笑,幸福呀!"); } public void cry(){ System.out.println("***人类会哭"); } public void talk(){ System.out.println("***人类会说话,一般说的都是双字节"); } } public class WhiteMan implements IHuman { public void laugh(){ System.out.println("白色人类会大笑,侵略的笑声"); } public void cry(){ System.out.println("白色人类会哭"); } public void talk(){ System.out.println("白色人类会说话,一般都是但是单字节!"); } } public class BlackMan implements IHuman { public void laugh(){ System.out.println("黑人会笑"); } public void cry(){ System.out.println("黑人会哭"); } public void talk(){ System.out.println("黑人可以说话,一般人听不懂"); } }
人类也定义完毕了,那我们把八卦炉(工厂)定义出来:
public class HumanFactory { public static Human createHuman(Class c) { Human human=null; //定义一个类型的人类 try{ human = (Human)Class.forName(c.getName()).newInstance(); //产生一个人类 }catch (InstantiationException e){//你要是不说个人类颜色的话,没法烤,要白的黑,你说话了才好烤 System.out.println("必须指定人类的颜色"); }catch (IllegalAccessException e){ //定义的人类有问题,那就烤不出来了,这是... System.out.println("人类定义错误!"); }catch (ClassNotFoundException e){ //你随便说个人类,我到哪里给你制造去?! System.out.println("混蛋,你指定的人类找不到!"); } return human; } }
然后我们再把女娲声明出来:
public class NvWa { public static void main(String[] args) { //女娲第一次造人,试验性质,少造点,火候不足,缺陷产品 System.out.println("------------造出的第一批人是这样的:白人-----------------"); Human whiteHuman = HumanFactory.createHuman(WhiteHuman.class); whiteHuman.cry(); whiteHuman.laugh(); whiteHuman.talk(); //女娲第二次造人,火候加足点,然后又出了个次品,黑人 System.out.println("\n\n------------造出的第二批人是这样的:黑人-----------------"); Human blackHuman = HumanFactory.createHuman(BlackHuman.class); blackHuman.cry(); blackHuman.laugh(); blackHuman.talk(); //第三批人了,这次火候掌握的正好,***人类 System.out.println("\n\n------------造出的第三批人是这样的:***人类-----------------"); Human yellowHuman = HumanFactory.createHuman(YellowHuman.class); yellowHuman.cry(); yellowHuman.laugh(); yellowHuman.talk() ; } }
这样这个世界就热闹起来了,人也有了,但是这样创建太累了,神仙也会累的,那怎么办?
女娲造人(第二次尝试)
神仙就想了:我塞进去一团泥巴,随机出来一群人,管他是黑人、白人、黄人,只要是人就成(你看看,神仙都偷懒,何况是我们人) ,先修改类图:然后看我们的程序修改,先修改 HumanFactory.java,增加了createHuman()方法:
public class HumanFactory { public static Human createHuman(Class c) { Human human=null; //定义一个类型的人类 try{ human = (Human)Class.forName(c.getName()).newInstance(); //产生一个人类 }catch (InstantiationException e){//你要是不说个人类颜色的话,没法烤,要白的黑,你说话了才好烤 System.out.println("必须指定人类的颜色"); }catch (IllegalAccessException e){ //定义的人类有问题,那就烤不出来了,这是... System.out.println("人类定义错误!"); }catch (ClassNotFoundException e){ //你随便说个人类,我到哪里给你制造去?! System.out.println("混蛋,你指定的人类找不到!"); } return human; } //女娲生气了,把一团泥巴塞到八卦炉,哎产生啥人类就啥人类 public static Human createHuman(){ Human human=null; //定义一个类型的人类 //首先是获得有多少个实现类,多少个人类 List<Class> concreteHumanList = ClassUtils.getAllClassByInterface(Human.class); //定义了多少人类 //八卦炉自己开始想烧出什么人就什么人 Random random = new Random(); int rand = random.nextInt(concreteHumanList.size()); human = createHuman(concreteHumanList.get(rand)); return human; } }
然后看女娲是如何做的:
public class NvWa { public static void main(String[] args) { //女娲第一次造人,试验性质,少造点,火候不足,缺陷产品 System.out.println("------------造出的第一批人是这样的:白人-----------------"); Human whiteHuman = HumanFactory.createHuman(WhiteHuman.class); whiteHuman.cry(); whiteHuman.laugh(); whiteHuman.talk(); //女娲第二次造人,火候加足点,然后又出了个次品,黑人 System.out.println("\n\n------------造出的第二批人是这样的:黑人-----------------"); Human blackHuman = HumanFactory.createHuman(BlackHuman.class); blackHuman.cry(); blackHuman.laugh(); blackHuman.talk(); //第三批人了,这次火候掌握的正好,***人类 System.out.println("\n\n------------造出的第三批人是这样的:***人类-----------------"); Human yellowHuman = HumanFactory.createHuman(YellowHuman.class); yellowHuman.cry(); yellowHuman.laugh(); yellowHuman.talk() ; //女娲烦躁了,爱是啥人类就是啥人类,烧吧 for(int i=0;i<10000000000;i++){ System.out.println("\n\n------------随机产生人类了-----------------" + i); Human human = HumanFactory.createHuman(); human.cry(); human.laugh(); human.talk(); } } }
哇,这个世界热闹了! ,不过还没有完毕,这个程序你跑不起来,还要有这个类:
@SuppressWarnings("all") public class ClassUtils { //给一个接口,返回这个接口的所有实现类 public static List<Class> getAllClassByInterface(Class c){ List<Class> returnClassList = new ArrayList<Class>(); //返回结果 //如果不是一个接口,则不做处理 if(c.isInterface()){ String packageName = c.getPackage().getName(); //获得当前的包名 try { List<Class> allClass = getClasses(packageName); //获得当前包下以及子包下的所有类 //判断是否是同一个接口 for(int i=0;i<allClass.size();i++){ if(c.isAssignableFrom(allClass.get(i))){ //判断是不是一个接口 if(!c.equals(allClass.get(i))){ //本身不加进去 returnClassList.add(allClass.get(i)); } } } }catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); }catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } return returnClassList; } //从一个包中查找出所有的类,在jar包中不能查找 private static List<Class> getClasses(String packageName) throws ClassNotFoundException, IOException { ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader(); String path = packageName.replace('.', '/'); Enumeration<URL> resources = classLoader.getResources(path); List<File> dirs = new ArrayList<File>(); while (resources.hasMoreElements()) { URL resource = resources.nextElement(); dirs.add(new File(resource.getFile())); } ArrayList<Class> classes = new ArrayList<Class>(); for (File directory : dirs) { classes.addAll(findClasses(directory, packageName)); } return classes; } private static List<Class> findClasses(File directory, String packageName) throws ClassNotFoundException { List<Class> classes = new ArrayList<Class>(); if (!directory.exists()) { return classes; } File[] files = directory.listFiles(); for (File file : files) { if (file.isDirectory()) { assert !file.getName().contains("."); classes.addAll(findClasses(file, packageName + "." + file.getName())); } else if (file.getName().endsWith(".class")) { classes.add(Class.forName(packageName + '.' + file.getName().substring(0, file.getName().length() - 6))); } } return classes; } }
告诉你了,这个 ClassUtils 可是个宝,用处可大了去了,可以由一个接口查找到所有的实现类,也可以由父类查找到所有的子类,这个要自己修改一下,动脑筋想下,简单的很!完整的类图如下:
我们来总结一下,特别是增加了 createHuman()后,是不是这个工厂的扩展性更好了?你看你要再加一个人类,只要你继续集成 Human 接口成了,然后啥都不用修改就可以生产了,具体产多少,那要八卦炉说了算,简单工厂模式就是这么简单,那我们再引入一个问题:人是有性别的呀,有男有女,你这怎么没区别,别急,这个且听下回分解!
工厂方法模式还有一个非常重要的应用,就是延迟始化(Lazy initialization),什么是延迟始化呢?一个对象初始化完毕后就不释放,等到再次用到得就不用再次初始化了,直接从内存过中拿到就可以了,怎么实现呢,很简单,看例子:
@SuppressWarnings("all") public class HumanFactory { //定义一个MAP,初始化过的Human对象都放在这里 private static HashMap<String,Human> humans = new HashMap<String,Human>(); //定一个烤箱,泥巴塞进去,人就出来,这个太先进了 public static Human createHuman(Class c){ Human human=null; //定义一个类型的人类 try { //如果MAP中有,则直接从取出,不用初始化了 if(humans.containsKey(c.getSimpleName())){ human = humans.get(c.getSimpleName()); }else{ human = (Human)Class.forName(c.getName()).newInstance(); //放到MAP中 humans.put(c.getSimpleName(), human); } } catch (InstantiationException e) {//你要是不说个人类颜色的话,没法烤,要白的黑,你说话了才好烤 System.out.println("必须指定人类的颜色"); } catch (IllegalAccessException e) { //一定定义的人类有问题,那就烤不出来了,这是... System.out.println("人类定义错误!"); } catch (ClassNotFoundException e) { //你随便说个人类,我到哪里给你制造去?! System.out.println("混蛋,你指定的人类找不到!"); } return human; } }
这个在类初始化很消耗资源的情况比较实用,比如你要连接硬件,或者是为了初始化一个类需要准备比较多条件(参数) ,通过这种方式可以很好的减少项目的复杂程度。
相关文章推荐
- 答案实现人机交互智能机器人
- 网页常用的小工具--返回顶部
- 软件工程的实践项目的自我目标
- Linux系统中掩耳盗铃的sudo配置
- linux 常用命令参数集合(二)
- web前端,html+css常用元素,属性总结
- 信号处理和模式识别方面的MATLAB工具箱
- 消除VS2010创建C/C++项目时自动生成的臃肿文件的方法
- 移动端HTML5音频与视频问题及解决方案
- Android debug cmd
- QQ公众号:只有腾讯才能玩起来的左右互补
- 如何在 Ubuntu 15.04 系统中安装 Logwatch
- leetcode Maximum Depth of Binary Tree
- **百合测试**
- 如何在 Ubuntu 15.04 系统中安装 Logwatch
- 关于一些post请求的汇总
- 沙朗javascript(两)正则表达式
- linux 常用命令参数集合(一)
- CUDA DLL 开发流程
- 13 种激励程序员的方法