软件体系结构—设计模式3.1—简单工厂模式.ppt

在这个系统中，功能的扩展体现在引进新的产品上。“开–闭”原则要求系统允许当新的产品加入系统中，而无需对现有代码进行修改。这一点对于产品的消费角色是成立的，而对于工厂角色是不成立的。 对于产品消费角色来说，任何时候需要某种产品，只需向工厂角色请求即可。而工厂角色在接到请求后，会自行判断创建和提供哪一个产品。所以，产品消费角色无需知道它得到的是哪一个产品；换言之，产品消费角色无需修改就可以接纳新的产品。 对于工厂角色来说，增加新的产品是一个痛苦的过程。工厂角色必须知道每一种产品，如何创建它们，以及何时向客户端提供它们。换言之，接纳新的产品意味着修改这个工厂角色的源代码。 综合本节的讨论，简单工厂角色只在有限的程度上支持“开–闭”原则。 《风俗通》中说：“俗说天地开辟，未有人民。女娲抟黄土为人。”女娲需要用土造出一个个的人，这就是简单工厂模式的应用。 女娲抟土造人的思想便是简单工厂模式的应用。现在本章就试图使用UML 和模式的语言来解释女娲的做法。首先，在这个造人的思想里面，有几个重要的角色：女娲本身、抽象的人的概念和女娲所造出的具体的人们。 2.6 练习题1——女娲抟土造人 2、在本节开始时不是说，工厂模式就是在不使用new 操作符的情况下，将类实例化的吗，可为什么在具体实现时，仍然使用了new 操作符呢? 3、（1）请使用简单工厂模式设计一个创建不同几何形状，如圆形，方形和三角形实例的描图员（Art Tracer）系统。每个几何图形都要有画出draw()和擦去erase()两个方法。 当描图员接到指令，要求创建不支持的几何图形时，要提出BadShapeException 异常。 （2）请给出上一题的源代码。 （3）请简单举例说明描图员系统怎样使用。 2.6 练习题2 抟土造人 音：tuan 二声 * 软件体系结构 东北石油大学 计算机与信息技术学院 刘志刚 dqpilzg@163.com 1、工厂模式的几种形态 工厂模式专门负责将大量有共同接口的类实例化。工厂模式可以动态决定将哪一个类实例化，不必事先知道每次要实例化哪一个类。工厂模式有以下几种形态： （1）简单工厂（Simple Factory）模式，又称静态工厂方法模式。 （2）工厂方法（Factory Method）模式，又称多态性工厂模式 或虚拟构造子模式； （3）抽象工厂模式，又称工具箱（Kit 或Toolkit）模式。 2、简单工厂模式 下面就是简单工厂模式的简略类图。 2.1 简单工厂模式的案例 比如说有一个农场公司，专门向市场销售各类水果。 1、在这个系统里需要描述下列的水果： 葡萄 Grape 草莓 Strawberry 苹果 Apple 水果与其他的植物有很大的不同，就是水果最终是可以采摘食用的。那么一个自然的作法就是建立一个各种水果都适用的接口，以便与农场里的其他植物区分开。 水果接口规定出所有的水果必须实现的接口，包括任何水果类必须具备的方法：种植plant()，生长grow()以及收获harvest()。 （1）下面是Fruit代码 （2）Apple 类是水果类的一种，因此它实现了水果接口所声明的所有方法。另外，由于苹果是多年生植物，因此多出一个treeAge 性质，描述苹果树的树龄。下面是这个苹果类的源代码。 （3）Grape 类是水果类的一种，也实现了Fruit 接口所声明的所有的方法。但由于葡萄分有籽和无籽两种，因此，比通常的水果多出一个seedless 性质，下面是这个葡萄类的源代码。 （4）Strawberry 类实现了Fruit 接口，因此，也是水果类型的子类型，下面是这个草莓类的源代码。 2、 农场的园丁也是系统的一部分，自然要由一个合适的类来代表。这个类就是 FruitGardener 类，其结构由下面的类图描述。 FruitGardener 类会根据客户端的要求，创建出不同的水果对象，比如苹果（Apple），葡萄（Grape）或草莓（Strawberry）的实例。而如果接到不合法的要求，FruitGardener 类会抛出BadFruitException 异常，如下图所示。 请见园丁类的源代码如下所示。 可以看出，园丁类提供了一个静态工厂方法。在客户端的调用下，这个方法创建客户端所需要的水果对象。如果客户端的请求是系统所不支持的，工厂方法就会抛出一个BadFruitException 异常。这个异常类的源代码如下所示。 在使用时，客户端只需调用FruitGardener 的静态方法factory()即可。请见下面的示意性客户端源代码。 这样，农场一定会百果丰收啦! 2.2简单工厂模式的结构 简单工厂模式是类的创建模式，这个模式的一般性结构如下图所示。 1、角色与结构 简单工厂模式就是由一个工厂类可以根据