第8章　工廠方法模式 8.1 女媧造人的故事 東漢《風俗通》記錄了一則神話故事：“開天辟地，未有人民，女媧搏黃土做人”，講述的內容就是大家非常熟悉的女媧造人的故事。開天辟地之初，大地上并沒有生物，只有蒼茫大地，純粹而潔凈的自然環境，寂靜而又寂寞，于是女媧決定創造一個新物種（即人類）來增加世界的繁榮，怎么制造呢？ 別忘了女媧是神仙，沒有辦不到的事情，造人的過程是這樣的：首先，女媧采集黃土捏成人的形狀，然后放到八卦爐中燒制，最后放置到大地上生長，工藝過程是沒有錯的，但是意外隨時都會發生： 第一次烤泥人，感覺應該熟了，往大地上一放，哇，沒烤熟！于是一個白人誕生了！（這也是缺乏經驗的最好證明。） 第二次烤泥人，上一次沒烤熟，這次多烤一會兒，放到世間一看，嘿，熟過頭了，于是黑人誕生了！ 第三次烤泥人，一邊燒制一邊察看，直到表皮微黃，嘿，剛剛好，于是黃色人種出現了！ 這個造人過程是比較有意思的，是不是可以通過軟件開發來實現這個過程呢？古人云：“三人行，必有我師焉”，在面向對象的思維中，萬物皆對象，是對象我們就可以通過軟件設計來實現。首先對造人過程進行分析，該過程涉及三個對象：女媧、八卦爐、三種不同膚色的人。女媧可以使用場景類Client來表示，八卦爐類似于一個工廠，負責制造生產產品（即人類），三種不同膚色的人，他們都是同一個接口下的不同實現類，都是人嘛，只是膚色、語言不同，對于八卦爐來說都是它生產出的產品。分析完畢，我們就可以畫出如圖8-1所示的類圖。 類圖比較簡單，AbstractHumanFactory是一個抽象類，定義了一個八卦爐具有的整體功能，HumanFactory為實現類，完成具體的任務——創建人類；Human接口是人類的總稱，其三個實現類分別為三類人種；NvWa類是一個場景類，負責模擬這個場景，執行相關的任務。 我們定義的每個人種都有兩個方法：getColor（獲得人的皮膚顏色）和talk（交談），其源代碼如代碼清單8-1所示。  圖8-1 女媧造人類圖 代碼清單8-1 人類總稱 public?interface?Human?{ ?????//每個人種的皮膚都有相應的顏色 ?????public?void?getColor(); ?????//人類會說話 ?????public?void?talk(); } 接口Human是對人類的總稱，每個人種都至少具有兩個方法，黑色人種、黃色人種、白色人種的代碼分別如代碼清單8-2、代碼清單8-3、代碼清單8-4所示。 代碼清單8-2 黑色人種 public?class?BlackHuman?implements?Human?{ ?????public?void?getColor(){ ?????????????System.out.println("黑色人種的皮膚顏色是黑色的！"); ?????} ?????public?void?talk()?{ ?????????????System.out.println("黑人會說話，一般人聽不懂。"); ?????} } 代碼清單8-3 黃色人種 public?class?YellowHuman?implements?Human?{ ?????public?void?getColor(){ ?????????????System.out.println("黃色人種的皮膚顏色是黃色的！"); ?????} ?????public?void?talk()?{ ?????????????System.out.println("黃色人種會說話，一般說的都是雙字節。"); ?????} } 代碼清單8-4 白色人種 public?class?WhiteHuman?implements?Human?{ ?????public?void?getColor(){ ?????????????System.out.println("白色人種的皮膚顏色是白色的！"); ?????} ?????public?void?talk()?{ ?????????????System.out.println("白色人種會說話，一般都是但是單字節。"); ?????} } 所有的人種定義完畢，下一步就是定義一個八卦爐，然后燒制人類。我們想象一下，女媧最可能給八卦爐下達什么樣的生產命令呢？應該是“給我生產出一個黃色人種（YellowHuman類）”，而不會是“給我生產一個會走、會跑、會說話、皮膚是黃色的人種”，因為這樣的命令增加了交流的成本，作為一個生產的管理者，只要知道生產什么就可以了，而不需要事物的具體信息。通過分析，我們發現八卦爐生產人類的方法輸入參數類型應該是Human接口的實現類，這也解釋了為什么類圖上的AbstractHumanFactory抽象類中createHuman方法的參數為Class類型。其源代碼如代碼清單8-5所示。 代碼清單8-5 抽象人類創建工廠 public?abstract?class?AbstractHumanFactory?{ ?????public?abstract?<T?extends?Human>?T?createHuman(Class<T>?c); } 注意，我們在這里采用了泛型（Generic），通過定義泛型對createHuman的輸入參數產生兩層限制： ● 必須是Class類型； ● 必須是Human的實現類。 其中的"T"表示的是，只要實現了Human接口的類都可以作為參數，泛型是JDK 1.5中的一個非常重要的新特性，它減少了對象間的轉換，約束其輸入參數類型，對Collection集合下的實現類都可以定義泛型。有關泛型的詳細知識，請參考相關的Java語法文檔。 目前女媧只有一個八卦爐，其實現生產人類的方法，如代碼清單8-6所示。 代碼清單8-6 人類創建工廠 public?class?HumanFactory?extends?AbstractHumanFactory?{ ?????public?<T?extends?Human>?T?createHuman(Class<T>?c){ ?????????????//定義一個生產的人種 ?????????????Human?human=null; ?????????????try?{ ??????????????????????//產生一個人種 ??????????????????????human?=?(T)Class.forName(c.getName()).newInstance(); ?????????????}?catch?(Exception?e)?{ ??????????????????System.out.println("人種生成錯誤！"); ?????????????} ?????????????return?(T)human; ?????} } 人種有了，八卦爐也有了，剩下的工作就是女媧采集黃土，然后命令八卦爐開始生產，其過程如代碼清單8-7所示。 代碼清單8-7 女媧類 public?class?NvWa?{ ?????public?static?void?main(String[]?args)?{ ?????????????//聲明陰陽八卦爐 ?????????????AbstractHumanFactory?YinYangLu?=?new?HumanFactory();??????????????? ?????????????//女媧第一次造人，火候不足，于是白人產生了 ?????????????System.out.println("--造出的第一批人是白色人種--"); ?????????????Human?whiteHuman?=?YinYangLu.createHuman(WhiteHuman.class); ?????????????whiteHuman.getColor(); ?????????????whiteHuman.talk();????????? ?????????????//女媧第二次造人，火候過足，于是黑人產生了 ?????????????System.out.println("\n--造出的第二批人是黑色人種--"); ?????????????Human?blackHuman?=?YinYangLu.createHuman(BlackHuman.class); ?????????????blackHuman.getColor(); ?????????????blackHuman.talk();????????? ?????????????//第三次造人，火候剛剛好，于是黃色人種產生了 ?????????????System.out.println("\n--造出的第三批人是黃色人種--"); ?????????????Human?yellowHuman?=?YinYangLu.createHuman(YellowHuman.class); ?????????????yellowHuman.getColor(); ?????????????yellowHuman.talk(); ?????} } 人種有了，八卦爐有了，負責生產的女媧也有了，激動人心的時刻到來了，我們運行一下，結果如下所示。 --造出的第一批人是白色人種-- 白色人種的皮膚顏色是白色的！ 白色人種會說話，一般都是單字節。 --造出的第二批人是黑色人種-- 黑色人種的皮膚顏色是黑色的！ 黑人會說話，一般人聽不懂。 --造出的第三批人是黃色人種-- 黃色人種的皮膚顏色是黃色的！ 黃色人種會說話，一般說的都是雙字節。 哇，人類的生產過程就展現出來了！這個世界就熱鬧起來了，黑人、白人、黃人都開始活動了，這也正是我們現在的真實世界。以上就是工廠方法模式（沒錯，對該部分有疑問，請繼續閱讀下去）。