Java设计模式之工厂方法

那这个过程我们就用程序来表现，首先定义一个人类的总称：

public interface Human {//首先定义什么是人类//人是愉快的，会笑的，本来是想用smile表示，想了一下laugh更合适，好长时间没有大笑了；public void laugh();//人类还会哭，代表痛苦public void cry();//人类会说话public void talk();}

然后定义具体的人种：

public class YellowHuman implements Human {public void cry() {System.out.println("黄色人种会哭");}public void laugh() {System.out.println("黄色人种会大笑，幸福呀！");}public void talk() {System.out.println("黄色人种会说话，一般说的都是双字节");  }}

public class WhiteHuman implements Human {public void cry() {System.out.println("白色人种会哭");}public void laugh() {System.out.println("白色人种会大笑，侵略的笑声");}public void talk() {System.out.println("白色人种会说话，一般都是但是单字节！");}}

public class BlackHuman implements Human {public void cry() {System.out.println("黑人会哭");}public void laugh() {System.out.println("黑人会笑");}public void talk() {System.out.println("黑人可以说话，一般人听不懂");}}

/*** * * 今天讲女娲造人的故事，这个故事梗概是这样的：* 很久很久以前，盘古开辟了天地，用身躯造出日月星辰、山川草木，天地一片繁华* One day，女娲下界走了一遭，哎！太寂寞，太孤独了，没个会笑的、会哭的、会说话的东东* 那怎么办呢？不用愁，女娲，神仙呀，造出来呀，然后捏泥巴，放八卦炉（后来这个成了太白金星的宝贝）中烤，于是就有了人：* 我们把这个生产人的过程用Java程序表现出来：*/public class HumanFactory {//定一个烤箱，泥巴塞进去，人就出来，这个太先进了public static Human createHuman(Class c){Human human=null; //定义一个类型的人类try {human = (Human)Class.forName(c.getName()).newInstance(); //产生一个人种} catch (InstantiationException e) {//你要是不说个人种颜色的话，没法烤，要白的黑，你说话了才好烤System.out.println("必须指定人种的颜色");} catch (IllegalAccessException e) { //定义的人种有问题，那就烤不出来了，这是...System.out.println("人种定义错误！");} catch (ClassNotFoundException e) { //你随便说个人种，我到哪里给你制造去？！System.out.println("混蛋，你指定的人种找不到！");}return human;}}

public class NvWa {public static void main(String[] args) {//女娲第一次造人，试验性质，少造点，火候不足，缺陷产品System.out.println("------------造出的第一批人是这样的：白人-----------------");Human whiteHuman = HumanFactory.createHuman(WhiteHuman.class);whiteHuman.cry();whiteHuman.laugh();whiteHuman.talk();//女娲第二次造人，火候加足点，然后又出了个次品，黑人System.out.println("\n\n------------造出的第二批人是这样的：黑人-----------------");Human blackHuman = HumanFactory.createHuman(BlackHuman.class);blackHuman.cry();blackHuman.laugh();blackHuman.talk();//第三批人了，这次火候掌握的正好，黄色人种（不写黄人，免得引起歧义），备注：RB人不属于此列System.out.println("\n\n------------造出的第三批人是这样的：黄色人种-----------------");Human yellowHuman = HumanFactory.createHuman(YellowHuman.class);yellowHuman.cry();yellowHuman.laugh();yellowHuman.talk()}}

这样这个世界就热闹起来了，人也有了，但是这样创建太累了，神仙也会累的，那怎么办？神仙就想
了：我塞进去一团泥巴，随机出来一群人，管他是黑人、白人、黄人，只要是人就成（你看看，神仙都偷
懒，何况是我们人），先修改类图：

然后看我们的程序修改，先修改HumanFactory.java，增加了createHuman()方法：package com.cbf4life;import java.util.List;import java.util.Random;public class HumanFactory {//定一个烤箱，泥巴塞进去，人就出来，这个太先进了public static Human createHuman(Class c){Human human=null; //定义一个类型的人类try {human = (Human)Class.forName(c.getName()).newInstance(); //产生一个人种} catch (InstantiationException e) {//你要是不说个人种颜色的话，没法烤，要白的黑，你说话了才好烤System.out.println("必须指定人种的颜色");} catch (IllegalAccessException e) { //定义的人种有问题，那就烤不出来了，这是...System.out.println("人种定义错误！");} catch (ClassNotFoundException e) { //你随便说个人种，我到哪里给你制造去？！System.out.println("混蛋，你指定的人种找不到！");}return human;}//女娲生气了，把一团泥巴塞到八卦炉，哎产生啥人种就啥人种public static Human createHuman(){Human human=null; //定义一个类型的人类//首先是获得有多少个实现类，多少个人种List<Class> concreteHumanList =ClassUtils.getAllClassByInterface(Human.class); //定义了多少人种//八卦炉自己开始想烧出什么人就什么人Random random = new Random();int rand = random.nextInt(concreteHumanList.size());human = createHuman(concreteHumanList.get(rand));return human;}}

然后看女娲是如何做的：

public class NvWa {public static void main(String[] args) {//女娲第一次造人，试验性质，少造点，火候不足，缺陷产品System.out.println("------------造出的第一批人是这样的：白人-----------------");Human whiteHuman = HumanFactory.createHuman(WhiteHuman.class);whiteHuman.cry();whiteHuman.laugh();whiteHuman.talk();//女娲第二次造人，火候加足点，然后又出了个次品，黑人System.out.println("\n\n------------造出的第二批人是这样的：黑人-----------------");Human blackHuman = HumanFactory.createHuman(BlackHuman.class);blackHuman.cry();blackHuman.laugh();blackHuman.talk();//第三批人了，这次火候掌握的正好，黄色人种（不写黄人，免得引起歧义），备注：RB人不属于此列System.out.println("\n\n------------造出的第三批人是这样的：黄色人种-----------------");Human yellowHuman = HumanFactory.createHuman(YellowHuman.class);yellowHuman.cry();yellowHuman.laugh();yellowHuman.talk();//女娲烦躁了，爱是啥人种就是啥人种，烧吧for(int i=0;i<10000000000;i++){System.out.println("\n\n------------随机产生人种了-----------------" +i);Human human = HumanFactory.createHuman();human.cry();human.laugh();human.talk();}}}

public class ClassUtils {//给一个接口，返回这个接口的所有实现类public static List<Class> getAllClassByInterface(Class c){List<Class> returnClassList = new ArrayList<Class>(); //返回结果//如果不是一个接口，则不做处理if(c.isInterface()){String packageName = c.getPackage().getName(); //获得当前的包名try {List<Class> allClass = getClasses(packageName); //获得当前包下以及子包下的所有类//判断是否是同一个接口for(int i=0;i<allClass.size();i++){if(c.isAssignableFrom(allClass.get(i))){ //判断是不是一个接口if(!c.equals(allClass.get(i))){ //本身不加进去returnClassList.add(allClass.get(i));}}}} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}return returnClassList;}//从一个包中查找出所有的类，在jar包中不能查找private static List<Class> getClasses(String packageName)throws ClassNotFoundException, IOException {ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();String path = packageName.replace('.', '/');Enumeration<URL> resources = classLoader.getResources(path);List<File> dirs = new ArrayList<File>();while (resources.hasMoreElements()) {URL resource = resources.nextElement();dirs.add(new File(resource.getFile()));}ArrayList<Class> classes = new ArrayList<Class>();for (File directory : dirs) {classes.addAll(findClasses(directory, packageName));}return classes;}private static List<Class> findClasses(File directory, String packageName)throws ClassNotFoundException {List<Class> classes = new ArrayList<Class>();if (!directory.exists()) {return classes;}File[] files = directory.listFiles();for (File file : files) {if (file.isDirectory()) {assert !file.getName().contains(".");classes.addAll(findClasses(file, packageName + "." +file.getName()));} else if (file.getName().endsWith(".class")) {classes.add(Class.forName(packageName + '.' +file.getName().substring(0, file.getName().length() - 6)));}}return classes;}}

工厂方法模式还有一个非常重要的应用，就是延迟始化(Lazy initialization)，什么是延迟始化呢？
一个对象初始化完毕后就不释放，等到再次用到得就不用再次初始化了，直接从内存过中拿到就可以了，

怎么实现呢，很简单，看例子：

public class HumanFactory {//定义一个MAP,初始化过的Human对象都放在这里private static HashMap<String,Human> humans = new HashMap<String,Human>();//定一个烤箱，泥巴塞进去，人就出来，这个太先进了public static Human createHuman(Class c){Human human=null; //定义一个类型的人类try {//如果MAP中有，则直接从取出，不用初始化了if(humans.containsKey(c.getSimpleName())){human = humans.get(c.getSimpleName());}else{human = (Human)Class.forName(c.getName()).newInstance();//放到MAP中humans.put(c.getSimpleName(), human);}} catch (InstantiationException e) {//你要是不说个人种颜色的话，没法烤，要白的黑，你说话了才好烤System.out.println("必须指定人种的颜色");} catch (IllegalAccessException e) { //一定定义的人种有问题，那就烤不出来了，这是...System.out.println("人种定义错误！");} catch (ClassNotFoundException e) { //你随便说个人种，我到哪里给你制造去？！System.out.println("混蛋，你指定的人种找不到！");}return human;}}

你要连接硬件，或者是为了初始化一个类需要准备比较多条件（参数），通过这种方式可以很好的减少项目的复杂程度。