设计模式--工厂方法模式(Factory Method Pattern)

摘自–您的设计模式 ，描述幽默、风趣、简单易懂。

女娲补天的故事大家都听说过吧，今天不说这个，说女娲创造人的故事，可不是“造人”的工作，这个词被现代人滥用了。这个故事是说，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，黄色人种！【备注:RB 人不属此列】

这个过程还是比较有意思的，先看看类图：



那这个过程我们就用程序来表现，首先定义一个人类的总称：

/**
*
* 定义一个人类的统称
*
*/
public interface Human {
// 首先定义什么是人类

// 人是愉快的，会笑的，本来是想用smile表示，想了一下laugh更合适，好长时间没有大笑了；
public void laugh();

// 人类还会哭，代表痛苦
public void cry();

// 人类会说话
public void talk();

}

然后定义具体的人种：

/**
*
* 黄色人种，这个翻译的不准确，将就点吧
*
*/
public class YellowHuman implements Human {

@Override
public void laugh() {
System.out.println("黄色人种会大笑，幸福呀！");

}

@Override
public void cry() {
System.out.println("黄色人种会哭");

}

@Override
public void talk() {
System.out.println("黄色人种会说话，一般说的都是双字节");

}

}

/**

*

* 白色人种

*

*/

public class WhiteHuman implements Human {

@Override
public void laugh() {
System.out.println("白色人种会大笑，侵略的笑声");

}

@Override
public void cry() {
System.out.println("白色人种会哭");

}

@Override
public void talk() {
System.out.println("白色人种会说话，一般都是但是单字节！");

}

}

/**

*

* 黑色人种，记得中学学英语，老师说black man是侮辱人的意思，不懂，没跟老外说话

*

*/

public class BlackHuman implements Human {

@Override
public void laugh() {
System.out.println("黑人会笑");

}

@Override
public void cry() {
System.out.println("黑人会哭");

}

@Override
public void talk() {
System.out.println("黑人可以说话，一般人听不懂");

}

}

人种也定义完毕了，那我们把八卦炉定义出来：

/**
* 今天讲女娲造人的故事，这个故事梗概是这样的： 很久很久以前，盘古开辟了天地，用身躯造出日月星辰、山川草木，天地一片繁华One day，
* 女娲下界走了一遭，哎！太寂寞，太孤独了，没个会笑的、会哭的、会说话的东东 那怎么办呢？
* 不用愁，女娲，神仙呀，造出来呀，然后捏泥巴，放八卦炉（后来这个成了太白金星的宝贝）中烤， 于是就有了人：我们把这个生产人的过程用Java程序表现出来：
*
*/
public class HumanFactory {

/**
* 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 {
human = (Human) Class.forName(c.getName()).newInstance();
} catch (InstantiationException e) {// 你要是不说个人种颜色的话，没法烤，要白的黑，你说话了才好烤
System.out.println("必须指定人种的颜色");
} catch (IllegalAccessException e) { // 定义的人种有问题，那就烤不出来了，这是...
System.out.println("人种定义错误！");
} catch (ClassNotFoundException e) { // 你随便说个人种，我到哪里给你制造去？！
System.out.println("混蛋，你指定的人种找不到！");
}
return human;
}

然后我们再把女娲声明出来：

/**
*
* 首先定义女娲，这真是额的神呀
*
*/
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

4000
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，黄色人种（不写黄人，免得引起歧义），备注：RB人不属于此列
System.out.println("\n\n------------造出的第三批人是这样的：黄色人种-----------------");

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？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 HumanFactory.java，增加了 createHuman()方法：

/**
* 今天讲女娲造人的故事，这个故事梗概是这样的： 很久很久以前，盘古开辟了天地，用身躯造出日月星辰、山川草木，天地一片繁华One day，
* 女娲下界走了一遭，哎！太寂寞，太孤独了，没个会笑的、会哭的、会说话的东东 那怎么办呢？
* 不用愁，女娲，神仙呀，造出来呀，然后捏泥巴，放八卦炉（后来这个成了太白金星的宝贝）中烤， 于是就有了人：我们把这个生产人的过程用Java程序表现出来：
*
*/
public class HumanFactory {

/**
* 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 {
human = (Human) Class.forName(c.getName()).newInstance();
} catch (InstantiationException e) {// 你要是不说个人种颜色的话，没法烤，要白的黑，你说话了才好烤
System.out.println("必须指定人种的颜色");
} catch (IllegalAccessException e) { // 定义的人种有问题，那就烤不出来了，这是...
System.out.println("人种定义错误！");
} catch (ClassNotFoundException e) { // 你随便说个人种，我到哪里给你制造去？！
System.out.println("混蛋，你指定的人种找不到！");
}
return human;
}

// 女娲生气了，把一团泥巴塞到八卦炉，哎产生啥人种就啥人种
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，多少个人种
List<Class> concreteHumanList = ClassUtils.getAllClassByInterface(Human.class); // 定义了多少人种
// 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：

/**
*
* 首先定义女娲，这真是额的神呀
*
*/
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，黄色人种（不写黄人，免得引起歧义），备注：RB人不属于此列
System.out.println("\n\n------------造出的第三批人是这样的：黄色人种-----------------");

Human yellowHuman = HumanFactory.createHuman(YellowHuman.class);
yellowHuman.cry();
yellowHuman.laugh();
yellowHuman.talk();
// 女娲烦躁了，爱是啥人种就是啥人种，烧吧

for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
System.out.println("\n\n------------随机产生人种了-----------------" + i);
Human human = HumanFactory.createHuman();
human.cry();
human.laugh();
human.talk();
}
}
}

工具类

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;
}
}

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种，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