在Java中实现Factory Pattern的最佳方法

时间:2009-04-02 04:46:41

标签: java factory-pattern

我正在尝试编写工厂模式以在我的程序中创建MainMode或TestMode。我以前用来创建这些对象的代码是:

play = (isMode) ? new MainMode(numberRanges, numberOfGuesses) : 
                  new TestMode(numberRanges, numberOfGuesses, randNo());

我的游戏(游戏)将根据布尔值(isMode)创建MainMode对象或TestMode对象。正如您所看到的,我在TestMode对象中添加了一个额外的值(randNo())。此值在TestMode中用于允许用户输入自己的“随机数”,而在MainMode构造函数中,这是随机生成的。在这个程序中,MainMode和TestMode都是抽象类Game的子类。

现在我想用Factory Pattern替换这一行,虽然我不确定我的TestMode构造函数需要一个额外的对象,我不确定我需要传递这个值的位置。如果我要创建一个工厂,它需要在一个新的类中,可能名为GameFactory或ModeFactory或类似的东西。

我该怎么做?

编辑:这里的问题是上面的代码在我的GUI中,其中numberRanges,numberOfGuesses和randNo()方法的值是。我想创建一个Factory类,但我无法传递这些值,因为randNo()会激活它自己。这是我的randNo()方法。

private int randNo() {
    boolean isValidNumber = true;
    int testRandomNum = 0;
    while(isValidNumber) {
        try {
            testRandomNum = Integer.parseInt(JOptionPane.showInputDialog("Enter Random Number"));
            isValidNumber = false;
        } catch (NumberFormatException e) {
            JOptionPane.showMessageDialog(null, "Sorry, but the number you entered was invalid");
        }
    }

    return testRandomNum;
}

问题在于每当我传递randNo()时它都会显示JOptionPane。正如我已经说过的,GUI和Logic是分开的。 GUI位于GUI包中,而其余代码位于逻辑包中。

8 个答案:

答案 0 :(得分:12)

请注意,其他一些答案可以说是工厂,但没有描述 GOF工厂模式

  

现在我想用一个替换这一行   工厂模式,虽然我不确定   因为我的TestMode构造函数需要一个   额外的对象,我不确定我在哪里   需要传递这个值。

嗯,你可以这样想:MainMode,而不是TestMode,是一个特殊的东西。它所做的特殊事情是忽略给定的数字,以确保它真的是随机的。通过这种思考方式,MainMode可以做一些额外的事情。

或者,如果除了随机性之外,MainMode和TestMode没有区别,那么您可能会想到可以将这种相似性分解为一个类,这是计算随机数的两种策略之一。一个策略实际上是随机的,一个是不正常的,随机范围只有1个值。

但我们假设MainMode和TestMode之间存在其他差异 - 可能是TestMode会向System.out输出额外的调试信息。

我们仍然可以将“我们如何提供随机性”从我们测试或玩真实游戏中分解出来。这些是正交关注点。

所以现在我们知道,除了'模式所做的任何其他事情之外,它应该接受随机性策略。那么我们可以,例如,当你被告知标准平台随机性不够随意时,你可以用更好的随机替换它。

或者您可以测试范围的范围仅限于两个选项,或者总是从一个替换为零,或者在每次调用时返回一些Vecrtor或Iterator中的下一个值。

因此我们使用GOF策略模式来构建随机策略:

interface RandomStrategy { 
  public double random();
}

public class NotSoRandom implements RandomStrategy {
  private double r;
  public NotSoRandom( final double r ) { this.r = r; }
  public double random() { return r; }
}

public class PlatformRandom implements RandomStrategy {
  public double random() { return Math.random(); }
}

现在,如果您的整个应用程序只创建一个'模式,那么就不需要工厂了;当你需要反复创建相同的类类型时,你使用工厂;事实上,工厂只是一种创造正确类型(子)类的策略。

在生产代码中,我使用了工厂,我有一些创建东西的泛型类,我需要告诉如何创建正确的子类来创建;我通过工厂来做那件事。

现在我们为'模式创建一个工厂模式;这将与战略模式惊人相似:

abstract class Mode() {
 private RandomStrategy r;
 public Mode( final RandomStrategy r ) { this.r = r; }
 // ... all the methods a Mode has
}

public class MainMode implements Mode {
  public MainMode( final RandomStrategy r ) { super(r); }
}

public class TestMode implements Mode {
  public TestMode( final RandomStrategy r ) { super(r); }
}

interface ModeFactory{ 
  public Mode createMode( final RandomStrategy r );
}

public class MainFactory() {
  public Mode createMode( final RandomStrategy r ) {
      return new MainMode(r);
  }
}

public class TestFactory() {
  public Mode createMode( final RandomStrategy r ) {
      return new TestMode(r);
  }
}

现在您了解工厂模式和策略模式,以及它们在“形状”中的相似之处,但它们的使用方式不同:工厂模式是Object Creational并返回要使用的对象;策略是对象行为,通常显式创建实例,并对实例进行引用,以封装算法。但就结构而言,它们非常相似。

编辑:OP在评论中询问“我如何将其集成到我的GUI中?”

嗯,这些都不属于你的程序的GUI,除了'模式。您将创建ConcreteStrategy并在某些安装例程中将其传递给首选Factory,可能根据命令行参数或配置文件确定要使用哪个。基本上,当您在原始帖子中选择正确的班级时,您会选择正确的工厂。 同样,如果你只创造某种东西,你就不需要工厂;工厂是大规模生产(或创建相关具体类型的家庭 - 虽然这超出了这个问题的范围)。

(假设我们有一个游戏,用户可以在命令行上选择是否与机器人或龙战斗;然后我们想要实例化一个产生Opponents(一个接口)的OpponentFactory,派生类RobotOpponent和DragonOpponent,以及将该工厂传递给spawnsNewOpponent()的游戏部分。同样,用户可能选择勇敢或懦弱的对手,我们将其设置为策略。我们不需要制作更多策略实例,因为策略是通常是幂等的(无国籍和单身)。)

static int main( String[] args ) {
// setup game world

final RandomStrategy r = "random".equals(args[0]) 
  ? new PlatformRandom() : new  NotSoRandom( Integer.intValue(args[0]) ) ;
// notice the simlarity to the code you originally posted;
// we factored out how to achieve "randomness" as a Strategy.

// now we will use our Strategy to setup our Factory;

final ModeFactory f = "test".equals(args[1])
  ? new TestFactory(r) : new MainFactory(r);
// also similar to your code
// we've just added an extra level of indirection: 
// instead of creating a Mode, we've created an object that can create Modes
//  of the right derived type, on demand.

// call something that uses our factory
functionThatRunsameAndNeedstoProduceModesWhenevertNeedsTo( f ); 

}

答案 1 :(得分:1)

工厂的重点是它应该具备适当创建游戏所需的状态。

所以我会建造一个这样的工厂:

public class GameFactory {
   private boolean testMode;

   public GameFactory(boolean testMode) {
     this.testMode = testMode;
   }

   public Game getGame(int numberRanges, int numberOfGuesses) {
     return (testMode) ? new MainMode(numberRanges, numberOfGuesses) : 
       new TestMode(numberRanges, numberOfGuesses, getRandom());
   }

   private int getRandom() {
     . . . // GUI code here
   }
}

现在,您可以在应用程序中初始化此工厂somwhere,并将其传递给创建游戏所需的任何代码。这段代码现在不需要担心它是什么模式,并传递额外的随机参数 - 它使用一个众所周知的界面来创建游戏。所有需要的状态都由GameFactory对象内化。

答案 2 :(得分:0)

您的代码可能会更改为工厂模式。

类似的东西:

public static Mode createMode(boolean isMainMode)
{
    if(isMainMode) return new MainMode(...);
    return new TestMode(...);
}

将此方法放在合理的位置(这个很棘手,可能是静态ModeFactory)

这假设MainMode和TestMode是相同类型的子类型(子类或实现Mode接口)

现在所有玩法都要调用ModeFactory.createMode(...)并传递相应的布尔值。

编辑(响应OP更新):

在调用实际构造函数之前,会对rand()进行求值,并显示GUI。这就是激活自己的意思吗?

您必须在设计决策中决定模式。如果您有一个GUI并且您有一个模型,那么最好设计GUI以了解在调用工厂方法之前是否需要调用随机生成(和弹出),然后将随机数传递给工厂方法,让它只选择正确的构造函数。

反过来说(模型调用你的GUI)比较棘手,可能是个坏主意。

答案 3 :(得分:0)

尝试类似的事情,

abstract class ModeFactory {

    public static Mode getMode(isMode, numberRanges, numberofGuesses) {
        return isMode ? new MainMode(numberRanges, numberofGuesses) : new TestMode(numberRanges, numberOfGuesses, randNo());
    }

    public static Mode getMode(isMode, numberRanges, numberofGuesses, someNumber) {
        return isMode ? new MainMode(numberRanges, numberofGuesses) : new TestMode(numberRanges, numberOfGuesses, someNumber);
    }

}

该类是抽象的,只是为了停止初始化。您可以修改它以使用final,然后创建一个私有构造函数。

答案 4 :(得分:0)

interface ModeFactory {
    Mode createMode(int numberRanges, int numberOfGuesses);
}

class MainModeFactory implements ModeFactory {
    Mode createMode(int numberRanges, int numberOfGuesses) {
        return new MainMode(numberRanges, numberOfGuesses);
    }
}

class TestModeFactory implements ModeFactory {
    Mode createMode(int numberRanges, int numberOfGuesses) {
        return new TestMode(numberRanges, numberOfGuesses, randNo());
    }
}

...

play = modeFactory.createMode(numberRanges, numberOfGuesses);

因此,在启动时,您可以创建适当的模式工厂,将其传递到需要创建游戏的任何位置。

答案 5 :(得分:0)

很简单,总是使用参数,如果没有使用参数,发送null,如果你有其他“模式”的几个参数,将它们封装成一个参数。

答案 6 :(得分:0)

如果您只是在工厂方法之后,那将为您创建一个给定名称的类,请尝试:

public static MyInterface createClass(String name) throws IllegalAccessException,
        InstantiationException, ClassNotFoundException {
    try {
        Class myClass = Class.forName(name);
        MyInterface myObj = (MyInterface) myObj.newInstance();
        return myObj;
    } catch (ClassNotFoundException ex) {
        logger.error("Could not find a class {}", name);
        throw ex;
    } catch (InstantiationException e) {
        logger.error("Class must be concrete {}", name);
        throw e;
    } catch (IllegalAccessException e) {
        logger.error("Class must have a no-arg constructor {}", name);
        throw e;
    }
}

答案 7 :(得分:0)

你真正想要做的是创建一个工厂,它返回一个抽象类或接口的对象(当然,它们是实现者)。然后在工厂方法中,您可以选择哪个实现者。如果您选择一个抽象类,您可以在其中实现一些通用逻辑,并让其他方法未实现(将它们声明为抽象)。您可以让混凝土下降器根据需要实施它们。这是工厂设计模式:

public class GridManagerFactory {
    public static AbstractGridManager getGridManager(LifecicleAlgorithmIntrface lifecicleAlgorithm, String... args){
        AbstractGridManager manager = null;

        // input from the command line
        if(args.length == 2){
            CommandLineGridManager clManager = new CommandLineGridManager();
            clManager.setWidth(Integer.parseInt(args[0]));
            clManager.setHeight(Integer.parseInt(args[1]));
            // possibly more configuration logic
            ...
            manager = clManager;
        } 
        // input from the file
        else if(args.length == 1){
            FileInputGridManager fiManager = new FileInputGridManager();
            fiManager.setFilePath(args[0]);
            // possibly more method calls from abstract class
            ...
            manager = fiManager ;
        }
        //... more possible concrete implementors
        else{
            manager = new CommandLineGridManager();
        }
        manager.setLifecicleAlgorithm(lifecicleAlgorithm);
        return manager;
    }
}

抽象类中的commoun逻辑可用于其下行程序:

public abstract class AbstractGridManager {
    private LifecicleAlgorithmIntrface lifecicleAlgorithm;
    // ... more private fields

    //Method implemented in concrete Manager implementors 
    abstract public Grid initGrid();

    //Methods common to all implementors
    public Grid calculateNextLifecicle(Grid grid){
        return this.getLifecicleAlgorithm().calculateNextLifecicle(grid);
    }

    public LifecicleAlgorithmIntrface getLifecicleAlgorithm() {
        return lifecicleAlgorithm;
    }
    public void setLifecicleAlgorithm(LifecicleAlgorithmIntrface lifecicleAlgorithm) {
        this.lifecicleAlgorithm = lifecicleAlgorithm;
    }
    // ... more common logic and geter-seter pairs
}

具体实现者只需要实现声明为abstract的方法:

  public class FileInputGridManager extends AbstractGridManager {

        private String filePath;

        @Override
        public Grid initGrid() {
            return this.initGrid(this.getFilePath());
        }

        public Grid initGrid(String filePath) {
            List<Cell> cells = new ArrayList<>();
            char[] chars;
            File file = new File(filePath); // for ex foo.txt
            // ... more logic
            return grid;
        }
    }

AbstractGridManager的接收器将调用他的方法并获取逻辑,在具体的下行程序中实现(部分在抽象类方法中),而不知道他得到的具体实现是什么。这也像控制或依赖注入的反转