设计模式之工厂模式05

获取继承该接口的所有类#设计模式之工厂模式05

目标

 女娲补天的故事大家都听说过吧，今天不说这个，说女娲创造人的故事，可不是“造人”的工作，这个词被现代人滥用了。 这个故事是说，女娲在补了天后，下到凡间一看，哇塞，风景太优美了，天空是湛蓝的，水是清澈的，空气是清新的，太美丽了，然后就待时间长了就有点寂寞了，没有动物，这些看的到都是静态的东西呀，怎么办？ 别忘了是神仙呀，没有办不到的事情，于是女娲就架起了八卦炉（技术术语：建立工厂）开始创建人，具体过程是这样的：先是泥巴捏，然后放八卦炉里烤，再扔到地上成长，但是意外总是会产生的： 第一次烤泥人，兹兹兹兹~~，感觉应该熟了，往地上一扔，biu~，一个白人诞生了，没烤熟！ 第二次烤泥人，兹兹兹兹兹兹兹兹~~，上次都没烤熟，这次多烤会儿，往地上一扔，嘿，熟过头了，黑人哪！ 第三次烤泥人，兹~兹~兹~，一边烤一边看着，嘿，正正好，Perfect！优品，黄色人类！【备注:RB 人不属此列】

这个过程还是比较有意思的，先看看类图：（之前在论坛上有兄弟建议加类图和源文件，以后的模式都会加上去，之前的会一个一个的补充，目的是让大家看着舒服，看着愉悦，看着就想要，就像是看色情小说一样，目标，目标而已，能不能实现就看大家给我的信心了）

实现

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：

/** * 定义一个人类的统称 * @author chenlisong * */public interface Human {    public void laught();    public void cry();    public void talk();}

定义具体的人类

/** * 黄种人 * @author chenlisong * */public class YellowHuman implements Human{    public void laught() {        System.out.println("yellow laught...");    }    public void cry() {        System.out.println("yellow cry...");    }    public void talk() {        System.out.println("yellow talk...");    }}

/** * 白人 * @author chenlisong * */public class WhiteHuman implements Human{    public void laught() {        System.out.println("white laught...");    }    public void cry() {        System.out.println("white cry...");    }    public void talk() {        System.out.println("white talk...");    }}

/** * 黑人 * @author chenlisong * */public class BlackHuman implements Human{    public void laught() {        System.out.println("black laught...");    }    public void cry() {        System.out.println("black cry...");    }    public void talk() {        System.out.println("black talk...");    }}

造人的容器

/** * * @author cbf4Life [e-mail] * I'm glad to share my knowledge with you all. * 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： * @author chenlisong * */@SuppressWarnings("all")public class HumanFactory {    public static Human createHuman(Class<? extends Human> c) {        Human human = null;        try {            human = (Human)Class.forName(c.getName()).newInstance();        } catch (Exception e) {            System.out.println("造人出现问题");        }        return human;    }    public static Human createHuman() {        List<Class> createHumanList =                ClassUtils.getAllClassByInterface(Human.class); //定义了多少人类        Human human = null;        Random random = new Random();        int rand = random.nextInt(createHumanList.size());        human = HumanFactory.createHuman((Class<? extends Human>) createHumanList.get(rand));        return human;    }}

声明女娲

/** * * @author cbf4Life [e-mail] * I'm glad to share my knowledge with you all. * 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： * @author chenlisong * */@SuppressWarnings("all")public class HumanFactory {    public static Human createHuman(Class<? extends Human> c) {        Human human = null;        try {            human = (Human)Class.forName(c.getName()).newInstance();        } catch (Exception e) {            System.out.println("造人出现问题");        }        return human;    }    public static Human createHuman() {        List<Class> createHumanList =                ClassUtils.getAllClassByInterface(Human.class); //定义了多少人类        Human human = null;        Random random = new Random();        int rand = random.nextInt(createHumanList.size());        human = HumanFactory.createHuman((Class<? extends Human>) createHumanList.get(rand));        return human;    }}

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）。类图增加createHuman()方法即可。

定义个工具类

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;    }}

因为增加了随机生成人类和工具类（获取继承该接口的所有类），类图更新如下

我们来总结一下，特别是增加了 createHuman()后，是不是这个工厂的扩展性更好了？你看你要再加一个人类，只要你继续集成 Human 接口成了，然后啥都不用修改就可以生产了，具体产多少，那要八卦炉说了算，简单工厂模式就是这么简单，那我们再引入一个问题：人是有性别的呀，有男有女，你这怎么没区别，别急，这个且听下回分解！

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，在HumanFactory更新如下。

private static Map<String, Human> humanMap = new HashMap<String, Human>();    public static Human createHuman(Class<? extends Human> c) {        Human human = null;        try {            if(humanMap.get(c.getSimpleName()) != null) {                human = humanMap.get(c.getSimpleName());            }else {                human = (Human)Class.forName(c.getName()).newInstance();                humanMap.put(c.getSimpleName(), human);            }        } catch (Exception e) {            System.out.println("造人出现问题");        }        return human;    }

很简单，就加上了黄色那部分的代码，这个在类初始化很消耗资源的情况比较实用，比如你要连接硬件，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。