java 简单工厂模式、多态工厂、抽像工厂 讲解， 代码示例

package org.rui.pattern2;

import java.util.*;
import junit.framework.*;

/**
 * （实现 factory 模式）常用的方法是把 factory 声明为基类的静态方法（static method）
 *
 * @author Administrator
 *
 */

abstract class Shape
{
	public abstract void draw();

	public abstract void erase();

	public static Shape factory(String type)
	{
		if (type.equals("Circle"))
			return new Circle();
		if (type.equals("Square"))
			return new Square();
		throw new RuntimeException("Bad shape creation: " + type);
	}
}

class Circle extends Shape
{
	Circle()
	{
	} // Package-access constructor

	public void draw()
	{
		System.out.println("Circle.draw");
	}

	public void erase()
	{
		System.out.println("Circle.erase");
	}
}

class Square extends Shape
{
	Square()
	{
	} // Package-access constructor

	public void draw()
	{
		System.out.println("Square.draw");
	}

	public void erase()
	{
		System.out.println("Square.erase");
	}
}

public class ShapeFactory1 extends TestCase
{
	String shlist[] = { "Circle", "Square", "Square", "Circle", "Circle",
			"Square" };
	List shapes = new ArrayList();

	public void test()
	{
		Iterator it = Arrays.asList(shlist).iterator();
		while (it.hasNext())
			shapes.add(Shape.factory((String) it.next()));
		it = shapes.iterator();
		while (it.hasNext())
		{

			Shape s = (Shape) it.next();
			s.draw();
			s.erase();
		}
	}

	public static void main(String args[])
	{
		junit.textui.TestRunner.run(ShapeFactory1.class);
	}
} // /:~

/**
 * factory() 方法需要传入一个参数来决定要创建的 Shape 的具体类型； 在上面的
 * 例子里（参数）碰巧是一个字符串（String），它也可以是其它任意类型。当加入新 的 Shape
 * 类型的时候（我们假定被创建对象的初始化代码是来自系统以外的，而不是 像上面那个例子使用一个硬编码（hard-coded）的数组），系统唯一需要改动的代码
 * 就是 factory( )方法。为了促使创建对象的代码只包含在 factory( )方法里，特定类 型的 Shape 类的构造函数都被声明为
 * package 权限，这样一来只有 factory( )方法可 以调用这些构造函数，而位于包（package）以外的那部分代码则没有足够的权限（调
 * 用这些构造函数）。
 */

package org.rui.pattern2;

import java.util.*;
import junit.framework.*;

/**
 * 上例中，静态的 factory( )方法使得所有创建对象的操作都集中在一个地方完
 * 成，这也就是唯一需要你修改代码的地方。这当然是一个还算不错的的解决办法，它 封装了创建对象的过程。然而，《设计模式》强调使用 Factory Method
 * 是为了使不同 类型的工厂可以由基本类型的工厂派生（subclass）出来（上面例子是一个特例）。
 * 但是，那本书没有给出具体例子，只是重复了用于说明抽象工厂（Abstract Factory）的那个例子（你会在本书下一节看到一个 Abstract
 * Factory 的例子）。下 面的例子，我们修改了 ShapeFactory1.java 使得工厂方法成为一个单独的类的虚函 数。请注意，特定类型的
 * Shape 类是根据需要动态加载的。
 *
 * @author Administrator
 *
 */
interface Shape2
{
	void draw();

	void erase();

}

abstract class ShapeFactory
{
	protected abstract Shape2 create();

	private static Map factories = new HashMap();

	public static void addFactory(String id, ShapeFactory f)
	{
		factories.put(id, f);
	}

	public static final Shape2 createShape(String id)
	{
		if (!factories.containsKey(id))
		{
			try
			{
				// 动态加载
				Class.forName("org.rui.pattern2." + id);
			} catch (ClassNotFoundException e)
			{
				e.printStackTrace();
				throw new RuntimeException("Bad shape creation: " + id);
			}
			// 看看这是:
			if (!factories.containsKey(id))
				throw new RuntimeException("Bad shape creation: " + id);
		}
		//从加过到集合里获取对象   内部类继承ShapeFactory   create返回外部类对象Shape2
		return ((ShapeFactory) factories.get(id)).create();
	}
}

// -------------------------------------------------------------------

class Circle2 implements Shape2
{
	private Circle2()
	{
	}

	public void draw()
	{
		System.out.println("Circle.draw");
	}

	public void erase()
	{
		System.out.println("Circle.erase");
	}

	//内部类
	private static class Factory extends ShapeFactory
	{
		//返回外部类对象
		protected Shape2 create()
		{
			return new Circle2();
		}
	}

	// 初始化时把对象加入工厂Map集合中
	static
	{
		ShapeFactory.addFactory("Circle", new Factory());
	}
}

// ---------------------------------------------------------------------------

class Square2 implements Shape2
{
	private Square2()
	{
	}

	public void draw()
	{
		System.out.println("Square.draw");
	}

	public void erase()
	{
		System.out.println("Square.erase");
	}

	private static class Factory extends ShapeFactory
	{
		protected Shape2 create()
		{
			return new Square2();
		}
	}

	static
	{
		ShapeFactory.addFactory("Square2", new Factory());
	}
}

// --------------------------------------------------
public class ShapeFactory2 extends TestCase
{
	String shlist[] = { "Circle2", "Square2", "Square2", "Circle2", "Circle2",
			"Square2" };
	List shapes = new ArrayList();

	public void test()
	{
		// T这只是确保它将完成
		// 没有抛出异常

		Iterator it = Arrays.asList(shlist).iterator();
		while (it.hasNext())
			shapes.add(ShapeFactory.createShape((String) it.next()));
		it = shapes.iterator();
		while (it.hasNext())
		{
			Shape2 s = (Shape2) it.next();
			s.draw();
			s.erase();
		}
	}

	public static void main(String args[])
	{
		junit.textui.TestRunner.run(ShapeFactory2.class);
	}
} // /:~

/**
 * 现在工厂方法(factory method)出现在它自己的类 ShapeFactory 里，名字改成了 create(
 * )方法。它是一个受保护的（protected）方法，也就是说它不能被直接调 用，但可以被重载。Shape 类的子类必须创建与之对应的
 * ShapeFactory 的子类，并且 通过重载 create( )函数来创建它自己的实例。实际上一系列 Shape 对象的创建是通过 调用
 * ShapeFactory.createShape( ) 来完成的。 CreateShape( )是个静态方法， 它 根据传入的标示，通过查找
 * ShapeFactory 的 Map 成员变量找到与之相应的工厂对 象 （factory obejct）。 然后，找到的 factory 对象即被用来创建
 * shape 对象，但 你可以想象一下更为棘手的问题：（与某种 Shape 类型相对应的）工厂对象被调用者
 * 用来以更为复杂的方式创建对象。但是，大多数情况下你似乎并不需要用到复杂的多 态工厂方法（polymorphic factory
 * method），在基类里加一个静态方法（像 ShapeFactory1.java 那样）就足以解决问题了。
 *
 * 注意到，ShapeFactory 的初始化必须通过加载 Map 数据成员才能完成（Map 的元 素是 factory 对象），而这些初始化代码又位于
 * Shape 实现类的静态初始化语句里。 这样一来，每加入一个新的类型你就必须得继承原来的类型（指 Shape？），创建一个
 * factory，然后添加静态初始化语句用以加载 Map 对象。这些额外的复杂性又一次暗示 我们：如果不需要创建单独的 factory
 * 对象，那最好还是使用静态工厂方法。
 */

---------------------------------------------------------------

package org.rui.pattern2;
/**
 * 抽象工厂（Abstract factories)
 */

interface Obstacle
{
	void action();
}

interface Player
{
	void interactWith(Obstacle o);
}

class Kitty implements Player
{
	public void interactWith(Obstacle ob)
	{
		System.out.println("Kitty has encountered a ");

		ob.action();
	}
}

class KungFuGuy implements Player
{
	public void interactWith(Obstacle ob)
	{
		System.out.println("KungFuGuy now battles a ");
		ob.action();
	}
}

class Puzzle implements Obstacle
{
	public void action()
	{

		System.out.println("Puzzle");
	}
}

class NastyWeapon implements Obstacle
{
	public void action()
	{
		System.out.println("NastyWeapon");
	}
}

// The Abstract Factory:
interface GameElementFactory
{
	Player makePlayer();

	Obstacle makeObstacle();
}

// Concrete factories:
class KittiesAndPuzzles implements GameElementFactory
{
	//实例子类返回父类似
	public Player makePlayer()
	{
		return new Kitty();
	}
	//实例子类返回父类似
	public Obstacle makeObstacle()
	{
		return new Puzzle();
	}
}

class KillAndDismember implements GameElementFactory
{
	public Player makePlayer()
	{
		return new KungFuGuy();
	}

	public Obstacle makeObstacle()
	{
		return new NastyWeapon();
	}
}
//游戏环境
class GameEnvironment
{
	private GameElementFactory gef;
	private Player p;
	private Obstacle ob;

	/**
	 * 通过工厂获得需要的对象实例
	 * @param factory
	 */
	public GameEnvironment(GameElementFactory factory)
	{
		gef = factory;
		p = factory.makePlayer();
		ob = factory.makeObstacle();
		//System.out.println("ob:"+ob);
	}

	public void play()
	{
		p.interactWith(ob);
	}
}

package org.rui.pattern2;

import junit.framework.TestCase;
/**
 抽象工厂（abstract factory）模式看起来很像前面我们看到的那些 factory 对
象，只不过它有多个而不是一个 factory 方法。每一个 factory 方法创建一个不同类

型的对象。基本思想是：在创建工厂对象的地方，由你来决定如何使用该工厂对象创
建的那些对象。《设计模式》里给出的例子实现了在不同用户图形界面（GUIs）之间
的可移植性：你根据自己使用的 GUI 来创建一个与之对应的 factory 对象，在这以
后，当你需要用到菜单，按钮，滚动条这些东西的时候，它会根据你使用的 GUI 自动
创建合适的对象。这样，你就可以把实现不同 GUI 之间切换的代码分离出来，使它集
中在一个地方。
作为另外一个例子，假设你要创建一个通用的游戏环境，而且你还想要支持不同
类型的游戏。下面的例子用抽象工厂给出了它的一种可能的实现。

 * @author Administrator
 *
 */
public class Games extends TestCase
{
	GameElementFactory kp = new KittiesAndPuzzles(),
			kd = new KillAndDismember();

	GameEnvironment g1 = new GameEnvironment(kp), g2 = new GameEnvironment(kd);

	// These just ensure no exceptions are thrown:
	public void test1()
	{
		g1.play();
	}

	public void test2()
	{
		g2.play();
	}

	public static void main(String args[])
	{
		junit.textui.TestRunner.run(Games.class);
	}
} // /:~

/**
在上面的游戏环境里，Player 对象与 Obstale 对象交互，根据你所选择的游戏类
型，player 和 obstacle 的各自类型也会不同。你通过选择某个特定的
GameElementFactory 来决定游戏的类型，然后 GameElementFactory 会控制初始化和游
戏的进行。在上面的例子里，初始化和游戏的进行都非常简单，但那些活动（初始条
件和状态变化）可以在很大程度上决定游戏的结局。这里，GameEnvironment 不是用来
给其它类继承的 ，尽管那么做很可能也说的通。
上面的代码也包含了双重分派（Double Dispatching）和工厂方法（Factory
Method）两种模式，我们会在后面讲解它们。
*/