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Design Pattern: Factory Method 模式

简单的说就是定义一个用于创建对象的接口，让子类决定将哪一个类实例化。Factory Method使一个类的实例化延迟到其子类。 考虑一个状况，您所经营的工厂正在生产一个新的电视机产品，现在有一个问题发生了，您的电视机产品所有的组件都可以自行生产，像是操作面版、电源、摇控装置等等等，但荧幕却必须依赖另一个厂商或子厂商供应，这时您怎么办？ 您不能将生产进度停下了，相反的您必须确定一些事情，您知道有关于荧幕控制的所有介面，您可以将这些对介面的操作沟通先实现，等到荧幕到了，直接将荧幕与您的半成品组合起来，一个完整的成品即可出厂。 Factory Method模式在一个抽象类中留下某个创建元件的抽象方法没有实作，其它与元件操作相关联的方法都先依赖于元件所定义的介面，而不是依赖于元件的实现， 当您的成品中有一个或多个元件无法确定时，您先确定与这些元件的操作介面，然后用元件的抽象操作介面先完成其它的工作，元件的实作（实现）则推迟至实现元 件介面的子类完成，一旦元件加入，即可完成您的成品。 再举一个例子，假设您要完成一个文件编辑器，您希望这个编辑器可以适用于所有类型的档案编辑，例如RTF、DOC、TXT等等，尽管这些文件有着不同的格 式，您先确定的是这些文件必然具备的一些操作介面，例如储存、开启、关闭等等，您用一个IDocument类型来进行操作，这么一来这个框架就无需考虑实 际的储存、开启等细节是如何进行的。 以 UML 类别图来表现以下的概念： AbstractEditor中的createDocument()方法是个抽象方法，因为框架不知道您将实现一个什么类型的文件，这个抽象方法将推迟至继承AbstractEditor的子类中实现。 这个架构可用以下简单的示意程式来作示范，当中实现了一个RTFDocument，虽然在AbstractEditor中并不知道我们会套用这个RTFDocument，但您可以看到，透过多型操作，您的框架可以进行对文件的相关操作。 AbstractEditor.java public abstract class AbstractEditor { private IDocument document; public abstract IDocument createDocument(); public void newDocument() { document = createDocument(); document.open(); } public void saveDocument() { if(document != null) document.save(); } public void closeDocument() { if(document != null) document.close(); } } IDocument.java public interface IDocument { public void open(); public void save(); public void close(); } RTFEditor.java public class RTFEditor extends AbstractEditor { public IDocument createDocument() { return new RTFDocument(); } } RTFDocument.java public class RTFDocument implements IDocument { public RTFDocument() { System.out.println("建立RTF文件"); } public void open() { System.out.println("开启文件"); } public void save() { System.out.println("储存文件"); } public void close() { System.out.println("关闭文件"); } } 将Factory Method的结构绘出如下： Factory Method中的AbstractOperator中拥有一个抽象的factoryMethod()方法，它负责生成一个IProduct类型的物件，由 于目前还不知道将如何实现这个类型，所以将之推迟至子类别中实现，在AbstractOperator中先实现IProduct操作介面沟通的部份，只要 介面统一了，利用多型操作即可完成各种不同的IProduct类型之物件操作。 也就是说，对AbstractOperator来说，其操作的IProduct是可以抽换的。 ============================================================================== 本文转自被遗忘的博客园博客，原文链接：http://www.cnblogs.com/rollenholt/archive/2012/04/23/2466973.html，如需转载请自行联系原作者
2018-01-04
优秀的个人博客,低调大师

Design Pattern: Abstract Factory 模式

原文地址：http://www.riabook.cn/doc/designpattern/AbstractFactory.htm 假设您要制作一个对话方块（Dialog）元件，您希望的是这个对话方块可以有不同的视感（Look-and- feel），最基本的想法是，藉由Setter将不同视感的元件设定给这个对话方块，例如： CustomDialog.java public class CustomDialog { private IButton button; private ITextField textField; public CustomDialog(IWidgetFactory widgetFactory) { setWidgetFactory(widgetFactory); } // 由于客户端只依赖于抽象的工厂，工厂如何实作并无关客户端的事 // 要抽换工厂并不需要改动客户端的程式 public void setWidgetFactory(IWidgetFactory widgetFactory) { setButton(widgetFactory.getButton()); setTextField(widgetFactory.getTextField()); } public void layoutAllComponents() { // layout all components } // 这边也是依赖抽象，实际改变了元件实例 // 客户端代码也不用更改 public void setButton(IButton button) { this.button = button; } public void setTextField(ITextField textField) { this.textField = textField; } public void showDialog() { this.paintDialog(); button.paintButton(); textField.paintTextField(); } public void paintDialog() { System.out.println("custom dialog paints...."); } } 很简单，这是最基本的介面依赖，Setter依赖于IButton与ITextField两个介面，而不是其实作类别，不过这边还有个进一步的要求，使用 上面的方式还必须亲自呼叫Setter、layout等方法，您希望视感的更换可以更简单些，例如只要透一个元件的替换就可以完成对话方块上所有元件的视 感更换。 您可以使用Abstract Factory模式，将所有对话方块所需要的产生的元件加以封装，对话方块依赖于Abstract Factory，实际上具体的Factory实现则分别产生对话方块所需要的视感元件，下面的 UML 类别图展现这种概念。 现在如果要更换所有的视感元件，就只要抽象掉具体的Factory就可以了，例如： CustomDialog windowsDialog = new CustomDialog(new WindowsWidgetFactory()); windowsDialog.showDialog(); CustomDialog macDialog = new CustomDialog(new MacWidgetFactory()); macDialog.showDialog(); 来将上面的UML图具体实现出来。 CustomDialog.java public class CustomDialog { private IButton button; private ITextField textField; public CustomDialog(IWidgetFactory widgetFactory) { setWidgetFactory(widgetFactory); } // 由于客户端只依赖于抽象的工厂，工厂如何实作并无关客户端的事 // 要抽换工厂并不需要改动客户端的程式 public void setWidgetFactory(IWidgetFactory widgetFactory) { setButton(widgetFactory.getButton()); setTextField(widgetFactory.getTextField()); } public void layoutAllComponents() { // layout all components } // 这边也是依赖抽象，实际改变了元件实例 // 客户端代码也不用更改 public void setButton(IButton button) { this.button = button; } public void setTextField(ITextField textField) { this.textField = textField; } public void showDialog() { this.paintDialog(); button.paintButton(); textField.paintTextField(); } public void paintDialog() { System.out.println("custom dialog paints...."); } } IButton.java public interface IButton { public void paintButton(); } ITextField.java public interface ITextField { public void paintTextField(); } IWidgetFactory.java public interface IWidgetFactory { public IButton getButton(); public ITextField getTextField(); } MacButton.java public class MacButton implements IButton { public void paintButton() { System.out.println("Mac button paints...."); } } WindowsButton.java public class WindowsButton implements IButton { public void paintButton() { System.out.println("Windows button paints...."); } } MacTextField.java public class MacTextField implements ITextField { public void paintTextField() { System.out.println("Mac textField paints...."); } } WindowsTextField.java public class WindowsTextField implements ITextField { public void paintTextField() { System.out.println("Windows textField paints...."); } } MacWidgetFactory.java public class MacWidgetFactory implements IWidgetFactory { public IButton getButton() { return new MacButton(); } public ITextField getTextField() { return new MacTextField(); } } WindowsWidgetFactory.java public class WindowsWidgetFactory implements IWidgetFactory { public IButton getButton() { return new WindowsButton(); } public ITextField getTextField() { return new WindowsTextField(); } } 下图是Abstract Factory模式的UML结构图： 简单的说，在Abstract Factory模式中将具体的Product封装在具体Factory实现中，而客户仍只要面对Factory与Product的抽象介面，避免依赖于具 体的Factory与Product，由于Factory封装了所必须的Product，所以要更换掉所有的元件，只要简单的抽换掉Factory就可以 了，不用修改客户端的程式。 ============================================================================== 本文转自被遗忘的博客园博客，原文链接：http://www.cnblogs.com/rollenholt/archive/2012/04/23/2466958.html，如需转载请自行联系原作者
2018-01-04
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Design Pattern: Registry of Singleton 模式

一句话概括：您可以使用父类别来统一管理多个继承的子类别之Singleton实例，您可以在需要的时候再向父类别注册子类 Singleton，必要时随时调整传回的子类别Singleton。 考虑使用Singleton 模式时拥有子类别的问题，在Singleton模式中的getInstance()通常是一个静态方法，不能在子类别中重新定义它，关于子类别实例的产生交由getInstance()来进行是最好的选择，例如： public class Singleton { private static Singleton instance = null; private Singleton() { // .... } public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { // getEnv表示系统环境变数 String style = getEnv("style"); if (style.equals("child1")) instance = new ChildSingleton1(); else if (style.equals("child2r")) instance = new ChildSingleton2(); else instance = new Singleton(); } return _instance; } // .... } 上面这个程式片段改写自Gof 书中关于Singleton的例子，并用Java实现；在书中指出，这个例子的缺点是每增加一个子类别，getInstance()就必须重新修改，这个问题在Java中可以使用Reflection机制来解决： public class Singleton { private static Singleton instance = null; private Singleton() { // .... } public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { // getEnv表示环境变数 String style = getEnv("style"); try { instance = (Singleton) Class.forName(style).newInstance(); } catch(Exception e) { System.out.println( "Sorry! No such class defined!"); } } return instance; } // .... } 上面的方式使用了Java的Reflection机制，并透过环境变数设定要产生的子类Singleton，如果不使用Reflection的话，Gof 书中提出的改进方法是使用Registry of Singleton方法： import java.util.*; public class Singleton { // 注册表，用于注册子类别物件 private static Map registry = new HashMap(); private static Singleton instance; public static void register( String name, Singleton singleton) { registry.put(name, singleton); } public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { // getEnv表示取得环境变数 String style = getEnv("style"); instance = lookup(style); } return instance; } protected static Singleton lookup(String name) { return (Singleton) registry.get(name); } } 在Gof书中使用List来实现注册表，而在这边使用HasMap类别来实现，它是由Java SE所提供的；在父类别中提供一个register() 以注册Singleton的子类别所产生之实例，而注册的时机可以放在子类别的建构方法中加以实现，例如： public class ChildSingleton1 extends Singleton { public ChildSingleton1() { // .... // 注册子类别物件 register(getClass().getName(), this); } } 若要利用Singleton，则先使用这个子类别产生物件，这会向父类别注册物件，之后透过Singleton父类别来取得物件： // 必须先启始这段注册程序 // 产生并注册ChildSingleton1物件 new ChildSingleton1(); // 产生并注册ChildSingleton2物件 new ChildSingleton2(); // 注册完成，可以使用父类别来取得子类的Singleton // 至于取回何哪一个，视您的环境变数设置决定 Singleton childSingleton = Singleton.getInstance(); 这种方式的缺点是您必须在程式中启始一段程序，先向父类别注册子类的Singleton，之后才能透过父类别来取得指定的子类别Singleton实例， 好处是可以适用于没有Reflection机制的语言，如果您想要改变Singleton父类传回的子类Singleton，可以在上面的 Singleton类别中加入一个reset()方法，将instance设定为null，然后重新设定环境变数，之后再利用 Singleton父类的getInstance()方法重新取得注册表中的其它子类。 事实上Registry of Singleton的真正优点正在于此，您可以使用父类别来统一管理多个继承的子类别之Singleton实例，您可以在需要的时候再向父类别注册子类 Singleton，必要时随时调整传回的子类别Singleton。 ============================================================================== 本文转自被遗忘的博客园博客，原文链接：http://www.cnblogs.com/rollenholt/archive/2012/04/23/2467014.html，如需转载请自行联系原作者
2018-01-04

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