实验1-工厂方法和抽象工厂模式

一、实验目的

1、学习StarUML软件，掌握类图绘制方法。

2、利用java实现工厂方法、抽象工厂模式。

二、实验内容

1.工厂方法模式设计与实现：Haier生产HaierAirCondition， Midea生产MideaAirCondition。

（1）类图

（2）代码

（3）实验结果

2、抽象工厂模式设计与实现：电脑配件生产工厂生产内存、CPU等硬件设备。

（1）类图

（2）代码

（3）实验结果

三、思考题

1.工厂方法模式与抽象工厂模式各自的特征是什么？区别是什么？

工厂方法模式特征：

（1）核心思想：工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口，工厂子类负责生成具体的产品对象，将产品类的实例化操作延迟到工厂子类中完成，即通过工厂子类来确定究竟应该实例化哪一个具体产品类。

（2）模式结构：抽象产品（Product）、具体产品（ConcreteProduct）、抽象工厂（Factory）、具体工厂（ConcreteFactory）。

（3）优点：核心工厂类负责给出具体工厂必须实现的接口，而不负责哪一个产品类被实例化这种细节，这允许系统在不修改工厂角色的情况下引进新产品；添加新的产品对象时，仅需要添加一个具体产品对象以及一个具体工厂对象，原有工厂对象不需要进行任何修改，也不需要修改客户端，符合“开闭原则”。

（4）缺点：考虑到系统的可扩展性，需要引入抽象层，在客户端代码中均使用抽象层进行定义，增加了系统的抽象性和理解难度，且在实现时可能需要用到DOM、反射等技术，增加了系统的实现难度。

抽象工厂模式特征：

（1）核心思想：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定它们具体的类。

（2）模式结构：抽象产品（AbstractProduct）、具体产品（ConcreteProduct）、抽象工厂（AbstractFactory）、具体工厂（ConcreteFactory）。

（3）优点：隔离具体类的生成，因而更换一个具体工厂相对容易。所有的具体工厂都实现抽象工厂中定义的所有公共接口；客户端始终只使用同一个产品族中的对象，是非常实用的设计模式；增加新的具体工厂和产品族很方便，无须修改已有系统。

（4）缺点：添加新的产品对象时，难以扩展抽象工厂来生产新种类的产品；开闭原侧的倾斜性（增加工厂和产品族容易，增加产品等级结构麻烦）。

区别：

工厂方法是“一个工厂只生产一种产品”，由子类决定具体产品类型。抽象工厂是“一个工厂可以生产多个产品”，生产一组相关的产品族。

2.工厂方法模式和抽象工厂模式各适用于什么类型的软件设计？

工厂方法模式适用场景：

（1）一个类不知道它所需要的对象的类：客户端不需要知道具体产品类的类名，只需要知道所对应的工厂即可，具体的产品对象由具体工厂类创建；客户端需要知道创建具体产品的工厂类。

（2）一个类通过其子类来指定创建哪个对象：对抽象工厂类只需提供创建产品的接口，由其子类确定要创建的对象，利用多态性和里氏代换原则，程序运行时，子类对象将覆盖父类对象，从而使得系统更容易扩展。

（3）将创建对象的任务委托给多个工厂子类中的某一个，客户端在使用时可以无须关心是哪一个工厂子类创建产品子类，需要时再动态指定，可将具体工厂类的类名存储在配置文件或数据库中。

抽象工厂模式适用场景：

（1）系统不应当依赖于产品类实例如何被创建、组合和表达的细节，这对于所有类型的工厂模式都是重要的。

（2）系统中有多于一个的产品族，而每次只使用其中某一产品族。

（3）同一个产品族的产品将在一起使用，这一约束必须在系统的设计中体现。

（4）系统提供一个产品类的库，所有的产品以同样的接口出现，从而使客户端不依赖于具体实现。