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爪哇語言工廠方法創立性模式介紹(下)

2013-11-23 19:47:06  來源: Java高級技術 

  package comjavapatternsfactorymethod;
  
  public class BadPlantException extends Exception
  {
   public BadPlantException(String msg)
   {
  super(msg);
   }
  }
  代碼清單 例外類 BadPlantException
  工廠方法模式應該在什麼情況下使用
  既然工廠方法模式與簡單工廠模式的區別很是微妙那麼應該在什麼情況下使用工廠方法模式又應該在什麼情況下使用簡單工廠模式呢?
  一般來說如果你的系統不能事先確定那一個產品類在哪一個時刻被實例化從而需要將實例化的細節局域化並封裝起來以分割實例化及使用實例的責任時你就需要考慮使用某一種形式的工廠模式
  在我們的小花果園系統裡我們必須假設水果的種類隨時都有可能變化我們必須能夠在引入新的水果品種時能夠很少改動程序就可以適應變化以後的情況因此我們顯然需要某一種形式的工廠模式
  如果在發現系統只用一個產品類等級(hierarchy)就可以描述所有已有的產品類以及可預見的未來可能引進的產品類時簡單工廠模式是很好的解決方案因為一個單一產品類等級只需要一個單一的實的工廠類
  然而當發現系統只用一個產品類等級不足以描述所有的產品類包括以後可能要添加的新的產品類時就應當考慮采用工廠方法模式由於工廠方法模式可以容許多個實的工廠類以每一個工廠類負責每一個產品類等級因此這種模式可以容納所有的產品等級
  在我們的小花果園系統裡不只有水果種類的植物而且有蔬菜種類的植物換言之存在不止一個產品類等級而且產品類等級的數目也隨時都有可能變化因此簡單工廠模式不能滿足需要為解決向題我們顯然需要工廠方法模式
  關於模式的實現
  在實現工廠方法模式時有下面一些值得討論的地方
  第一丶在圖四的類圖定義中可以對抽象工廠(Creator) 做一些變通變通的種類有
  抽象工廠(Creator) 不是接口而是抽象類一般而言抽象類不提供一個缺省的工廠方法 這樣可以有效地解決怎樣實例化事先不能預知的類的問題
  抽象工廠(Creator) 本身是一個實類並提供一個缺省的工廠方法 這樣當最初的設計者所預見的實例化不能滿足需要時後來的設計人員就可以用實工廠類的factory() 方法來置換(Override))父類中factory()方法
  第二丶在經典的工廠方法模式中factory()方法是沒有參量的在本文舉例時加入了參量這實際上也是一種變通
  第三丶在給相關的類和方法取名字時應當注意讓別人一看即知你是在使用工廠模式
  COM技術架構中的工廠方法模式
  在微軟(Microsoft)所提倡的COM(Component Object Model)技術架構中 工廠方法模式起著關鍵的作用
  在COM架框裡Creator接口的角色是由一個叫作IClassFactory的COM接口來擔任的而實類ConcreteCreator的角色是由實現IClassFactory接口的類CFactory(見下圖)來擔任的一般而言對象的創立可能要求分配系統資源要求在不同的對象之間進行協調等等因為IClassFactory的引進所有這些在對象的創立過程中出現的細節問題 都可以封裝在一個實現IClassFactory接口的實的工廠類裡面這樣一來 一個COM架構的支持系統只需要創立這個工廠類CFactory的實例就可以了
   
  圖 微軟(Microsoft)的COM(Component Object Model)技術架構是怎樣工作的 
  在上面的序列活動(Sequence Activity)圖中用戶端調用COM的庫函數CoCreateInstance CoCreateInstance在COM架框中以CoGetClassObject實現 CoCreateInstance會在視窗系統的Registry裡搜尋所要的部件(在我們的例子中即CEmployee)如果找到了這個部件就會加載支持此部件的DLL當此DLL加載成功後 CoGetClassObject就會調用DllGetClassObject後者使用new操作符將工廠類CFactory實例化
  下面DllGetClassObject會向工廠類CFactory搜詢IClassFactory接口返還給CoCreateInstance CoCreateInstance接下來利用IClassFactory接口調用CreateInstance函數此時IClassFactory::CreateInstance調用new操作符來創立所要的部件(CEmployee)此外它搜詢IEmployee接口在拿到接口的指針後 CoCreateInstance釋放掉工廠類並把接口的指針返還給客戶端
  客戶端現在就可以利用這個接口調用此部件中的方法了
  EJB技術架構中的工廠方法模式
  升陽(Sun Microsystem)倡導的EJB(Enterprise Java Beans)技術架構是一套為爪哇語言設計的 用來開發企業規模應用程序的組件模型我們來舉例看一看EJB架構是怎樣利用工廠方法模式的請考察下面的序列活動圖
   
  圖 在升陽所提倡的EJB技術架構中 工廠方法模式也起著關鍵的作用 
  在上面的圖中用戶端創立一個新的 Context 對象以便利用 JNDI 伺服器尋找 EJBObject在得到這個 Context 對象後就可以使用 JNDI 名 比如Employee 來拿到 EJB 類 Employee 的 Home 接口使用 Employee 的 Home 接口客戶端可以創立 EJB 對象比如 EJB 類 Employee 的實例 emp 然後調用 Employee 的各個方法
  // 取到 JNDI naming context
  Context ctx = new InitialContext ();
  // 利用ctx 索取 EJB Home 接口
  EmployeeHome home = (EmployeeHome)ctxlookup(Employee);
  // 利用Home 接口創立一個 Session Bean 對象
  // 這裡使用的是標准的工廠方法模式
  Employee emp = homecreate ( John Smith);
  // 調用方法
  empsetTel ();
  代碼清單 EJB架構中Home接口提供工廠方法以便用戶端可以動態地創立EJB類Employee的實例
  JMS技術架構中的工廠方法模式
  JMS定義了一套標准的API讓爪哇語言程序能通過支持JMS標准的MOM(Message Oriented Middleware 面向消息的中間伺服器)來創立和交換消息(message)我們來舉例看一看JMS(Java Messaging Service)技術架構是怎樣使用工廠方法模式的
   
  圖 在JMS技術架構中 工廠方法模式無處不在 
  在上面的序列圖中用戶端創立一個新的 Context 對象以便利用 JNDI 伺服器尋找 Topic 和 ConnectionFactory 對象在得到這個 ConnectionFactory 對象後 就可以利用 Connection 創立 Session 的實例有了 Session 的實例後就可以利用 Session 創立 TopicPublisher的實例並利用Session創立消息實例
  Properties prop = new Properties();
  propput(ContextINITIAL_CONTEXT_FACTORY
  comsunjndifscontextRefFSContextFactory);
  propput(ContextPROVIDER_URL file:C:\temp);
  // 取到 JNDI context
  Context ctx = new InitialContext(prop);
  // 利用ctx 索取工廠類的實例
  Topic topic = (Topic) ctxlookup(myTopic);
  TopicConnectionFactory tcf = (TopicConnectionFactory) ctxlookup(myTCF);
  // 利用工廠類創立Connection這是典型的工廠模式
  TopicConnection tCon = tcfcreateTopicConnectoin();
  // 利用Connection創立Session的實例又是工廠模式
  TopicSession tSess = tConcreateTopicSession(false
  SessionAUTO_ACKNOWLEDGE);
  // 利用Session創立Producer的實例又是工廠模式
  TopicPublisher publisher = tSesscreatePublisher(topic);
  // 利用Session創立消息實例又是工廠模式
  TextMesage msg = tSesscreateTextMessage(Hello from Jeff);
  //發送消息
  publisherpublish(msg);
  代碼清單
  JMS架構中工廠模式被用於創立 Connection Session Producer 的實例
  問答題
  第在這一節和上一節的類圖中我注意到Apple類的類圖與Strawberry類的類圖有一點點不同在Apple類的類圖左上角有一個夾子樣的標識請問這個標識代表什麼意思
  第在這一節的類圖我注意到 ConcreteProduct 類只出現一次但實現 Product 接口的類實際上可以有很多這是否可以用在聯接 Product 和 ConcreteProduct 之間的線旁注上 表示呢? 記得我在UML圖中曾見過這種記號
  第請問在本節的小花果園系統的源代碼清單Broccoli 類實現兩個接口VeggieIF 和 PlantIF只有 PlantIF 才與工廠模式有關為什麼不把 VeggieIF 接口合並到 PlantIF 接口中去?
  第請問在工廠方法模式中產品(Product) 何時應是抽象類何時應是接口?
  第請問在工廠方法 (factory())中為什麼要使用 if 語句作過程性判斷來決定創立哪一個產品類而不使用多形性原則 (Polymorphsm) 來創立產品類?
  問答題答案
  第Apple類有性質(property)而Strawberry類沒有性質
  一個類的成員變量叫做屬性(attribute)性質與屬性的區別在於性質是帶著一套取值丶賦值方法的屬性一個類有了屬性其類圖左上角就會有一只夾子有些人認為一個爪哇類有了屬性才能被稱做爪哇豆(Java Bean)這只夾子就表示這個類是一只豆
  一個企業爪哇豆或 EJB (Enterprise JavaBean) 的類圖左上角也會有一只夾子夾子上面有一個E字以示與普通的爪哇豆的不同(請見下圖)
  
  第不能在圖中聯接 Product 和 ConcreteProduct 之間的線有兩條一條表示兩者之間的推廣關系 (即有向上箭頭的)另一條表示兩者之間
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