创建型模式

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。

 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”。

//工厂模式
 class BicycleFactoryTest{

    public static void main(String[] args) {

        BicycleFactory bicycleFactory = new AimaFactory();

        bicycleFactory.produce().show();
    }


    //抽象产品：自行车
      interface Bicycle {
        public void show();
    }

    //具体产品：爱玛自行车
    static  class AimaBicycle implements Bicycle {

        @Override
        public void show() {
            System.out.println("爱玛自行车");
        }
    }

    //具体产品：雅迪自行车
    static class YadeaBicycle  implements Bicycle {

        @Override
        public void show() {
            System.out.println("雅迪自行车");
        }
    }


    //抽象工厂：自行车工厂
      interface BicycleFactory {
        public Bicycle produce();
    }

    //具体工厂：爱玛工厂
    static  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
   static class YadeaFactory implements BicycleFactory {
        public Bicycle produce() {
            System.out.println("雅迪自行车生产了！");
            return new YadeaBicycle();
        }
    }
}

//建造者模式
class BicycleBuilderTest{


    public static void main(String[] args) {
        Builder builder = new ConcreteBuilder1();
        DirectorBicycle director = new DirectorBicycle(builder);
        director.construct().show();
    }

    static  class BuilderBicycle{

        private  String  name;


        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }

        public void show(){
            System.out.println(name);
        }
    }

    static abstract class  Builder{
        protected BuilderBicycle builderBicycle = new BuilderBicycle();
        public abstract void buildPart();
        //返回产品对象
        public BuilderBicycle getResult() {
            return builderBicycle;
        }
    }
    static class ConcreteBuilder1 extends Builder{

        @Override
        public void buildPart() {
            System.out.println("艾玛电动车生产了！！");
            builderBicycle.setName("艾玛电动车");
        }

    }

    static class ConcreteBuilder2 extends Builder{

        @Override
        public void buildPart() {
            System.out.println("雅迪电动车生产了！！");
            builderBicycle.setName("雅迪电动车");
        }

    }

    static class DirectorBicycle{
        private Builder builder;
        public DirectorBicycle(Builder builder) {
            this.builder = builder;
        }
        //产品构建与组装方法
        public BuilderBicycle construct() {
            builder.buildPart();
            return builder.getResult();
        }
    }
}