java設(shè)計(jì)模式課件04工廠方法

DesignPatterns工廠方法模式劉偉(Sunny)

大綱工廠方法模式概述工廠方法模式的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)工廠方法模式的應(yīng)用實(shí)例反射機(jī)制與配置文件工廠方法的重載工廠方法的隱藏工廠方法模式的優(yōu)缺點(diǎn)與適用環(huán)境工廠方法模式概述使用簡單工廠模式設(shè)計(jì)的按鈕工廠工廠方法模式概述使用工廠方法模式改進(jìn)后的按鈕工廠工廠方法模式概述分析工廠方法模式：不再提供一個按鈕工廠類來統(tǒng)一負(fù)責(zé)所有產(chǎn)品的創(chuàng)建，而是將具體按鈕的創(chuàng)建過程交給專門的工廠子類去完成如果出現(xiàn)新的按鈕類型，只需要為這種新類型的按鈕定義一個具體的工廠類就可以創(chuàng)建該新按鈕的實(shí)例開閉原則工廠方法模式概述工廠方法模式的定義類創(chuàng)建型模式工廠方法模式：定義一個用于創(chuàng)建對象的接口，但是讓子類決定將哪一個類實(shí)例化。工廠方法模式讓一個類的實(shí)例化延遲到其子類。FactoryMethodPattern:Defineaninterfaceforcreatinganobject,butletsubclassesdecidewhichclasstoinstantiate.FactoryMethodletsaclassdeferinstantiationtosubclasses.工廠方法模式概述工廠方法模式的定義簡稱為工廠模式(FactoryPattern)又可稱作虛擬構(gòu)造器模式(VirtualConstructorPattern)或多態(tài)工廠模式(PolymorphicFactoryPattern)工廠父類負(fù)責(zé)定義創(chuàng)建產(chǎn)品對象的公共接口，而工廠子類則負(fù)責(zé)生成具體的產(chǎn)品對象目的是將產(chǎn)品類的實(shí)例化操作延遲到工廠子類中完成，即通過工廠子類來確定究竟應(yīng)該實(shí)例化哪一個具體產(chǎn)品類工廠方法模式的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)工廠方法模式的結(jié)構(gòu)工廠方法模式的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)工廠方法模式的結(jié)構(gòu)工廠方法模式包含以下4個角色：Product（抽象產(chǎn)品）ConcreteProduct（具體產(chǎn)品）Factory（抽象工廠）ConcreteFactory（具體工廠）工廠方法模式的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)工廠方法模式的實(shí)現(xiàn)典型的抽象工廠類代碼：publicinterfaceFactory{publicProductfactoryMethod();}工廠方法模式的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)工廠方法模式的實(shí)現(xiàn)典型的具體工廠類代碼：publicclassConcreteFactoryimplementsFactory{publicProductfactoryMethod(){returnnewConcreteProduct();}}工廠方法模式的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)工廠方法模式的實(shí)現(xiàn)典型的客戶端代碼片段：……Factoryfactory;factory=newConcreteFactory();//可通過配置文件和反射機(jī)制實(shí)現(xiàn)Productproduct;product=factory.factoryMethod();……工廠方法模式的應(yīng)用實(shí)例實(shí)例說明某系統(tǒng)運(yùn)行日志記錄器(Logger)可以通過多種途徑保存系統(tǒng)的運(yùn)行日志，例如通過文件記錄或數(shù)據(jù)庫記錄，用戶可以通過修改配置文件靈活地更換日志記錄方式。在設(shè)計(jì)各類日志記錄器時(shí)，開發(fā)人員發(fā)現(xiàn)需要對日志記錄器進(jìn)行一些初始化工作，初始化參數(shù)的設(shè)置過程較為復(fù)雜，而且某些參數(shù)的設(shè)置有嚴(yán)格的先后次序，否則可能會發(fā)生記錄失敗。為了更好地封裝記錄器的初始化過程并保證多種記錄器切換的靈活性，現(xiàn)使用工廠方法模式設(shè)計(jì)該系統(tǒng)。工廠方法模式的應(yīng)用實(shí)例實(shí)例類圖日志記錄器結(jié)構(gòu)圖工廠方法模式的應(yīng)用實(shí)例實(shí)例代碼(1)Logger：日志記錄器接口，充當(dāng)抽象產(chǎn)品角色(2)DatabaseLogger：數(shù)據(jù)庫日志記錄器，充當(dāng)具體產(chǎn)品角色(3)FileLogger：文件日志記錄器，充當(dāng)具體產(chǎn)品角色(4)LoggerFactory：日志記錄器工廠接口，充當(dāng)抽象工廠角色(5)DatabaseLoggerFactory：數(shù)據(jù)庫日志記錄器工廠類，充當(dāng)具體工廠角色(6)FileLoggerFactory：文件日志記錄器工廠類，充當(dāng)具體工廠角色(7)Client：客戶端測試類演示……Code(designpatterns.factorymethod)工廠方法模式的應(yīng)用實(shí)例結(jié)果及分析在未使用配置文件和反射機(jī)制之前，更換具體工廠類需修改客戶端源代碼，但無須修改類庫代碼反射機(jī)制與配置文件Java反射機(jī)制(JavaReflection)Java反射(JavaReflection)是指在程序運(yùn)行時(shí)獲取已知名稱的類或已有對象的相關(guān)信息的一種機(jī)制，包括類的方法、屬性、父類等信息，還包括實(shí)例的創(chuàng)建和實(shí)例類型的判斷等Class類的實(shí)例表示正在運(yùn)行的Java應(yīng)用程序中的類和接口，其forName(StringclassName)方法可以返回與帶有給定字符串名的類或接口相關(guān)聯(lián)的Class對象，再通過Class對象的newInstance()方法創(chuàng)建此對象所表示的類的一個新實(shí)例，即通過一個類名字符串得到類的實(shí)例反射機(jī)制與配置文件Java反射機(jī)制(JavaReflection)//通過類名生成實(shí)例對象并將其返回

Classc=Class.forName(“java.lang.String");Objectobj=c.newInstance();returnobj;反射機(jī)制與配置文件配置文件純文本文件，例如XML文件，properties文件……等通常是XML文件，可以將類名存儲在配置文件中，例如具體工廠類的類名<!—config.xml--><?xmlversion="1.0"?><config>

<className>designpatterns.factorymethod.FileLoggerFactory</className></config>反射機(jī)制與配置文件修改后的客戶端代碼packagedesignpatterns.factorymethod;//XMLUtil.javaimportjavax.xml.parsers.*;importorg.w3c.dom.*;importorg.xml.sax.SAXException;importjava.io.*;publicclassXMLUtil{

//該方法用于從XML配置文件中提取具體類類名，并返回一個實(shí)例對象publicstaticObjectgetBean(){try{//創(chuàng)建DOM文檔對象DocumentBuilderFactorydFactory=DocumentBuilderFactory.newInstance();DocumentBuilderbuilder=dFactory.newDocumentBuilder();Documentdoc; doc=builder.parse(newFile("src//designpatterns//factorymethod//config.xml"));

//獲取包含類名的文本結(jié)點(diǎn)NodeListnl=doc.getElementsByTagName("className");NodeclassNode=nl.item(0).getFirstChild();StringcName=classNode.getNodeValue();

//通過類名生成實(shí)例對象并將其返回Classc=Class.forName(cName);Objectobj=c.newInstance();returnobj;}catch(Exceptione){e.printStackTrace();returnnull;}}}packagedesignpatterns.factorymethod;publicclassClient{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){LoggerFactoryfactory;Loggerlogger;factory=(LoggerFactory)XMLUtil.getBean();//getBean()的返回類型為Object，需要進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換

logger=factory.createLogger();logger.writeLog();}}反射機(jī)制與配置文件增加新產(chǎn)品的步驟(1)增加一個新的具體產(chǎn)品類作為抽象產(chǎn)品類的子類(2)增加一個新的具體工廠類作為抽象工廠類的子類，該工廠用于創(chuàng)建新增的具體產(chǎn)品對象(3)修改配置文件，用新的具體工廠類的類名字符串替換原有工廠類類名字符串(4)編譯新增具體產(chǎn)品類和具體工廠類，運(yùn)行客戶端代碼，即可完成新產(chǎn)品的增加和使用工廠方法的重載結(jié)構(gòu)圖工廠方法的重載抽象工廠類LoggerFactory示意代碼：publicinterfaceLoggerFactory

{

publicLoggercreateLogger();

publicLoggercreateLogger(Stringargs);

publicLoggercreateLogger(Objectobj);}工廠方法的重載具體工廠類DatabaseLoggerFactory示意代碼：publicclassDatabaseLoggerFactoryimplementsLoggerFactory{

publicLoggercreateLogger(){ //使用默認(rèn)方式連接數(shù)據(jù)庫，代碼省略 Loggerlogger=newDatabaseLogger(); //初始化數(shù)據(jù)庫日志記錄器，代碼省略 returnlogger; }

publicLoggercreateLogger(Stringargs){ //使用參數(shù)args作為連接字符串來連接數(shù)據(jù)庫，代碼省略

Loggerlogger=newDatabaseLogger();

//初始化數(shù)據(jù)庫日志記錄器，代碼省略

returnlogger; }

publicLoggercreateLogger(Objectobj){

//使用封裝在參數(shù)obj中的連接字符串來連接數(shù)據(jù)庫，代碼省略

Loggerlogger=newDatabaseLogger();

//使用封裝在參數(shù)obj中的數(shù)據(jù)來初始化數(shù)據(jù)庫日志記錄器，代碼省略

returnlogger; } }//其他具體工廠類代碼省略工廠方法的隱藏目的：為了進(jìn)一步簡化客戶端的使用實(shí)現(xiàn)：在工廠類中直接調(diào)用產(chǎn)品類的業(yè)務(wù)方法，客戶端無須調(diào)用工廠方法創(chuàng)建產(chǎn)品對象，直接使用工廠對象即可調(diào)用所創(chuàng)建的產(chǎn)品對象中的業(yè)務(wù)方法工廠方法的隱藏抽象工廠類LoggerFactory示意代碼：//將接口改為抽象類publicabstractclassLoggerFactory{//在工廠類中直接調(diào)用日志記錄器類的業(yè)務(wù)方法writeLog()

publicvoidwriteLog(){

Loggerlogger=this.createLogger();

logger.writeLog();

}

publica