Java设计模式之工厂方法

Java设计模式之工厂方法_第1张图片

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:

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:

public class YellowHuman implements Human {
public void cry() {
System.out.println("黄色人种会哭");
}
public void laugh() {
System.out.println("黄色人种会大笑,幸福呀!");
}
public void talk() {
System.out.println("黄色人种会说话,一般说的都是双字节");

  }
}

public class WhiteHuman implements Human {
public void cry() {
System.out.println("白色人种会哭");
}
public void laugh() {
System.out.println("白色人种会大笑,侵略的笑声");
}
public void talk() {
System.out.println("白色人种会说话,一般都是但是单字节!");
}
}

public class BlackHuman implements Human {
public void cry() {
System.out.println("黑人会哭");

}
public void laugh() {
System.out.println("黑人会笑");
}
public void talk() {
System.out.println("黑人可以说话,一般人听不懂");
}
}

/**
* 
* 
* 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(); //产生一个
人种
} 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;
}
}
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()
}
}

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),先修改类图:

Java设计模式之工厂方法_第2张图片

然后看我们的程序修改,先修改HumanFactory.java,增加了createHuman()方法:
package com.cbf4life;
import java.util.List;
import java.util.Random;
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(); //产生一个
人种
} 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:

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<10000000000;i++){
System.out.println("\n\n------------随机产生人种了-----------------" +
i);
Human human = HumanFactory.createHuman();
human.cry();
human.laugh();
human.talk();
}
}
}
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;
}

}

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:

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) { //一定定义的人种有问题,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;
}
}
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。


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