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[转载]简单工厂创建不同几何图形(Java代码实例)

文章作者:转载 更新时间:2023-07-27 10:54:19 阅读数量:109
文章标签:简单工厂模式Java静态工厂方法
本文摘要:本文通过Java实现了一个基于简单工厂模式的绘图工具类,该类能够根据传入的不同几何图形类型(圆形、方形、三角形)动态创建相应的Shape对象。Shape是抽象产品角色,包含draw和erase两个抽象方法;而Round、Square、Triangle作为具体产品角色继承自Shape并实现了这两个方法。工厂类ShapeFactory通过静态工厂方法createShape接收字符串参数,根据不同形状类型生成相应对象,若输入不支持的形状类型,则抛出UnSupportedShapeException异常。在客户端DrawingTool中展示了如何利用ShapeFactory创建并操作Shape对象进行绘制与擦除操作。
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本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/Luoxiaobaia/article/details/120300797。

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使用简单工厂模式设计一个可以创建不同几何图形(Shape),如Circle,Rectangle,Triangle等绘图工具类,每个几何图形均具有绘制Draw()和擦除Erase()两个方法;要求在绘制不支持的几何图形时,抛出一个UnsuppShapeException异常,绘制类图并使用Java语言实现。

/** * Description: 抽象产品角色 */ 
public abstract class Shape { public abstract void draw(); public abstract void erase(); 
}/** * Description: 具体产品角色 */
public class Round extends Shape { @Override public void draw() { System.out.println("绘制圆形"); } @Override public void erase() { System.out.println("擦除圆形"); } 
} 
public class Square extends Shape { @Override public void draw() { System.out.println("绘制方形"); } @Override public void erase() { System.out.println("擦除方形"); } 
} 
public class Triangle extends Shape { @Override public void draw() { System.out.println("绘制三角形"); } @Override public void erase() { System.out.println("擦除三角形"); } 
}/** * Description: 工厂角色 */ 
public class ShapeFactory { // 声明创建形状的静态工厂方法 public static Shape createShape(String type) throws UnSupportedShapeException { Shape shape; if ("圆形".equals(type)) { shape = new Round(); } else if ("方形".equals(type)) {shape = new Square(); } else if ("三角形".equals(type)) { shape = new Triangle(); } else { throw new UnSupportedShapeException("UnSupportedShapeException"); } return shape;} 
} /** * Description: 自定义异常 */ 
public class UnSupportedShapeException extends Exception { public UnSupportedShapeException(String message) { super(message); } 
}/** * Description: 客户端 */ 
public class DrawingTool { public static void main(String[] args) { Shape s1, s2, s3, s4; try { s1 = ShapeFactory.createShape("圆形"); s2 = ShapeFactory.createShape("方形"); s3 = ShapeFactory.createShape("三角形"); s1.draw(); s1.erase(); s2.draw(); s2.erase(); s3.draw(); s3.erase(); // s4.draw(); // s4.erase(); } catch (Exception e) { System.out.println(e.getMessage()); } } 
}

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名词解释
作为当前文章的名词解释,仅对当前文章有效。
简单工厂模式简单工厂是一种创建型设计模式,它提供了一个静态方法用于创建一系列相关或依赖对象,而无需暴露这些对象的具体创建逻辑。在本文的Java实现中,ShapeFactory类作为简单工厂,根据传入的不同形状类型字符串(如“圆形”、“方形”、“三角形”),通过静态工厂方法createShape()动态地决定并返回相应的具体产品类实例(如Round、Square、Triangle)。简单工厂模式简化了客户端代码对对象创建过程的处理,并将对象的创建和使用分离,从而提高了系统的可扩展性和灵活性。
抽象产品角色(Shape)在面向对象设计中,抽象产品角色是定义了一系列接口或抽象方法的类,用于描述一组具有共同特征或行为的产品对象。在本文示例中,Shape是一个抽象类,它声明了所有几何图形所共有的接口——draw()和erase()方法。尽管Shape不能直接被实例化,但它为具体的圆形、方形、三角形等形状提供了一个统一的操作接口,使得客户端可以一致地对待不同类型的图形对象,实现了多态性。
工厂方法(createShape())工厂方法是在简单工厂模式中负责创建产品对象的一个静态方法,通常位于一个被称为工厂的角色类中。在本篇文章的Java实现中,ShapeFactory类中的createShape()方法就是这样一个工厂方法。它接收一个表示产品类型的参数(字符串类型),根据这个参数判断应该创建哪种具体的产品对象,并返回该对象的引用。当需要增加新的产品类型时,只需在工厂方法内部添加对应的创建逻辑即可,符合开闭原则,即对扩展开放,对修改关闭。同时,当输入的类型不支持时,该方法还会抛出UnSupportedShapeException异常,确保了错误处理的有效性。
延伸阅读
作为当前文章的延伸阅读,仅对当前文章有效。
在深入理解了使用简单工厂模式设计绘图工具类的实现后,我们可以进一步探索这一设计模式在实际软件开发中的广泛应用以及最新趋势。简单工厂模式作为创建型设计模式之一,在简化对象实例化过程、隐藏具体实现细节以及支持扩展新的产品类型方面具有显著优势。
近期,在微服务架构中,简单工厂模式被用于实现依赖注入和策略模式,以提高代码的可测试性和灵活性。例如,Spring框架通过其强大的IoC容器就实现了类似简单工厂的角色,可以根据配置文件或注解动态地创建并管理对象。
此外,随着领域驱动设计(DDD)的流行,简单工厂模式在构建领域模型时也发挥了关键作用。在DDD领域模型中,简单工厂可以用来封装复杂对象的创建逻辑,确保业务规则得以正确执行,并保持领域模型的纯净与高内聚。
同时,结合Java 16及以上版本引入的Records特性,简单工厂模式在创建具有固定属性结构的对象时变得更加简洁高效。开发者可以通过定义Record类型来替代传统类,并利用简单工厂方法根据输入参数生成特定类型的Record实例。
综上所述,简单工厂模式不仅在基础编程实践中具有广泛的应用,而且在现代软件工程领域持续展现出与时俱进的生命力。不断关注设计模式在新技术环境下的应用与发展,将有助于我们更好地提升代码质量与开发效率。
知识学习
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