创建型模式应用实验-亚博电竞手机版

创建型模式(creational pattern)的主要特点是将对象的创建与使用分离,根据对象的创建与组合方式的不同,创建型模式可分为单例(singleton)模式、原型(prototype)模式、工厂方法(factory method)模式、抽象工厂(abstract factory)模式和建造者(builder)模式 5 种。 本实验的主要目的如下。
  1. 了解 5 种“创建型模式”的定义、特点和工作原理。
  2. 理解 5 种“创建型模式”的结构、实现和应用场景。
  3. 学会应用 5 种“创建型模式”进行软件开发。

实验原理

1. 创建型模式的工作原理

创建型模式隐藏了对象的创建细节,对象的创建由相关的工厂来完成,使用者不需要关注对象的创建细节,这样可以降低系统的耦合度。 创建型模式共 5 种,它们分别是单例模式、原型模式、工厂方法模式、抽象工厂模式和建造者模式,其工作原理在各自的教程中也都有详细的介绍,每种模式的实验大概要花 2 个学时,大家可以根据实验计划来选做若干个实验,下面以工厂方法模式为例,介绍其实验过程。

2. 工厂方法模式的工作原理

工厂方法模式(factory method pattern),也叫虚拟构造器(virtual constructor)模式或者多态工厂(polymorphic factory)模式。 在工厂方法模式中,工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口,而工厂子类则负责生成具体的产品对象,这样做的目的是将产品类的实例化操作延迟到工厂子类中完成。其结构图如图 1 所示。 图1 工厂方法模式的类图 工厂方法模式包含如下角色。
  • 抽象工厂(abstract factory):提供了创建产品的接口,调用者通过它访问具体工厂的工厂方法 newproduct() 来创建产品。
  • 具体工厂(concrete factory):主要是实现抽象工厂中的抽象方法,完成具体产品的创建。
  • 抽象产品(product):定义了产品的规范,描述了产品的主要特性和功能。
  • 具体产品(concrete product):实现了抽象产品角色所定义的接口,由具体工厂来创建,它同具体工厂之间一 一对应。
工厂方法模式的特点是当系统扩展需要添加新的产品对象时,仅仅需要添加一个具体产品对象以及一个具体工厂对象,原有工厂对象不需要进行任何修改,也不需要修改客户端,很好地符合了“开闭原则”。

实验内容

(1) 用工厂方法模式设计一个电动自行车工厂的模拟程序。 要求:要为每种品牌的电动自行车提供一个子工厂,如爱玛工厂专门负责生产爱玛(aima)牌电动自行车,雅迪工厂专门负责生产雅迪(yadea)牌电动自行车。如果今后需要生产台铃(tailg)牌电动自行车,只需要增加一个新的台铃电动自行车工厂即可,无须修改原有代码,使得整个系统具有更强的灵活性和可扩展性。(点此下载程序运行后所要显示的图片)。 (2) 按照以上要求设计类图和编写 java 源程序。

实验要求

所设计的实验程序要满足以下两点。
  1. 体现“工厂方法模式”的工作原理。
  2. 符合面向对象中的“开闭原则”。

实验步骤

(1) 用 uml 设计“电动自行车工厂模拟程序”的结构图。“电动自行车工厂模拟程序”的结构图如图 2 所示。 图2 电动自行车工厂模拟程序的结构图 (2) 根据结构图写出“电动自行车工厂模拟程序”的源代码。 ① 电动自行车工厂模拟程序的源代码如下。
 package factorymethod;  import java.awt.*; import javax.swing.*;  public class bicyclefactorytest {     public static void main(string[] args) {         try {             bicycle a;             bicyclefactory bf;             bf = (bicyclefactory) readxml.getobject();             a = bf.produce();             a.show();         } catch (exception e) {             system.out.println(e.getmessage());         }     } }  //抽象产品:自行车 interface bicycle {     public void show(); }  //具体产品:爱玛自行车 class aimabicycle implements bicycle {     jscrollpane sp;     jframe jf = new jframe("工厂方法模式测试");      public aimabicycle() {         jpanel p1 = new jpanel();         p1.setlayout(new gridlayout(1, 1));         p1.setborder(borderfactory.createtitledborder("爱玛自行车"));         jlabel l1 = new jlabel(new imageicon("src/factorymethod/aimabicycle.jpg"));         p1.add(l1);         sp = new jscrollpane(p1);         container contentpane = jf.getcontentpane();         contentpane.add(sp, borderlayout.center);         jf.pack();         jf.setvisible(false);         jf.setdefaultcloseoperation(jframe.exit_on_close);    //用户点击窗口关闭     }      public void show() {         jf.setvisible(true);     } }  //具体产品:雅迪自行车 class yadeabicycle implements bicycle {     jscrollpane sp;     jframe jf = new jframe("工厂方法模式测试");      public yadeabicycle() {         jpanel p1 = new jpanel();         p1.setlayout(new gridlayout(1, 1));         p1.setborder(borderfactory.createtitledborder("雅迪自行车"));         jlabel l1 = new jlabel(new imageicon("src/factorymethod/yadeabicycle.jpg"));         p1.add(l1);         container contentpane = jf.getcontentpane();         sp = new jscrollpane(p1);         contentpane.add(sp, borderlayout.center);         jf.pack();         jf.setvisible(false);         jf.setdefaultcloseoperation(jframe.exit_on_close);    //用户点击窗口关闭     }      public void show() {         jf.setvisible(true);     } }  //抽象工厂:自行车工厂 interface bicyclefactory {     public bicycle produce(); }  //具体工厂:爱玛工厂 class aimafactory implements bicyclefactory {     public bicycle produce() {         system.out.println("爱玛自行车生产了!");         return new aimabicycle();     } }  //具体工厂:雅迪工厂 class yadeafactory implements bicyclefactory {     public bicycle produce() {         system.out.println("雅迪自行车生产了!");         return new yadeabicycle();     } }
② 对象生成器的源代码如下。
 package factorymethod;  import org.w3c.dom.document; import org.w3c.dom.node; import org.w3c.dom.nodelist;  import javax.xml.parsers.documentbuilder; import javax.xml.parsers.documentbuilderfactory; import java.io.file;  class readxml {     public static object getobject() {         try {             documentbuilderfactory dfactory = documentbuilderfactory.newinstance();             documentbuilder builder = dfactory.newdocumentbuilder();             document doc;             doc = builder.parse(new file("src/factorymethod/config.xml"));             nodelist nl = doc.getelementsbytagname("classname");             node classnode = nl.item(0).getfirstchild();             string cname = "factorymethod."   classnode.getnodevalue();             system.out.println("新类名:"   cname);             class c = class.forname(cname);             object obj = c.newinstance();             return obj;         } catch (exception e) {             e.printstacktrace();             return null;         }     } }
③xml 配置文件的代码如下。
       aimafactory 
(3) 上机测试程序,查看运行结果。 “电动自行车工厂模拟程序”的运行结果如图 3 所示。 图3 电动自行车工厂模拟程序的运行结果 (4) 按同样的步骤设计其他“创建型模式”的程序实例。 (5) 写出实验心得。
展开全文
内容来源于互联网和用户投稿,文章中一旦含有亚博电竞手机版的联系方式务必识别真假,本站仅做信息展示不承担任何相关责任,如有侵权或涉及法律问题请联系亚博电竞手机版删除

最新文章

网站地图