简单工厂模式、工厂方法模式实验

第1篇一、实验背景随着软件工程的不断发展，设计模式作为一种解决软件开发中常见问题的有效方法，越来越受到广泛关注。

本次实验旨在通过学习设计模式，提高编程能力，掌握解决实际问题的方法，并加深对设计模式的理解。

二、实验目的1. 理解设计模式的基本概念和分类；2. 掌握常见设计模式的原理和应用；3. 提高编程能力，学会运用设计模式解决实际问题；4. 培养团队协作精神，提高项目开发效率。

三、实验内容本次实验主要涉及以下设计模式：1. 创建型模式：单例模式、工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式；2. 结构型模式：适配器模式、装饰者模式、桥接模式、组合模式、外观模式；3. 行为型模式：策略模式、模板方法模式、观察者模式、责任链模式、命令模式。

四、实验过程1. 阅读相关资料，了解设计模式的基本概念和分类；2. 分析每种设计模式的原理和应用场景；3. 编写代码实现常见设计模式，并进行分析比较；4. 将设计模式应用于实际项目中，解决实际问题；5. 总结实验经验，撰写实验报告。

五、实验结果与分析1. 创建型模式（1）单例模式：通过控制对象的实例化，确保一个类只有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

实验中，我们实现了单例模式，成功避免了资源浪费和同步问题。

（2）工厂模式：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。

实验中，我们使用工厂模式创建不同类型的交通工具，提高了代码的可扩展性和可维护性。

（3）抽象工厂模式：提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要指定具体类。

实验中，我们使用抽象工厂模式创建不同类型的计算机，实现了代码的复用和扩展。

（4）建造者模式：将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

实验中，我们使用建造者模式构建不同配置的房屋，提高了代码的可读性和可维护性。

2. 结构型模式（1）适配器模式：将一个类的接口转换成客户期望的另一个接口，使原本接口不兼容的类可以一起工作。

策略模式简单工厂模式抽象工厂模式策略模式、简单工厂模式和抽象工厂模式是常见的设计模式，用于解决不同的问题和满足不同的设计需求。

下面将分别介绍这三种模式，并进行详细的比较。

策略模式策略模式是一种行为型模式，它将一组特定的算法封装成一个独立的类，使得它们可以相互替换。

应用策略模式的主要目的是让算法的变化独立于使用算法的客户端。

策略模式将算法的定义与算法的使用分离开来，这样可以让算法的定义更加灵活，能够根据需要动态地改变。

简单工厂模式简单工厂模式是一种创建型模式，它由一个工厂类负责创建不同类型的对象。

简单工厂模式的核心思想是将对象的创建过程封装起来，客户端只需要通过一个工厂类的方法来获取所需的对象，而不需要了解创建对象的细节。

简单工厂模式常常使用静态方法来创建对象，这样客户端可以直接通过类名来调用工厂方法。

抽象工厂模式也是一种创建型模式，它提供了一种创建一族相关或相互依赖对象的接口，而不需要指定具体的类。

抽象工厂模式的核心思想是将对象的创建过程封装到一个工厂接口中，具体的工厂类实现这个接口来创建不同的对象。

抽象工厂模式可以用于创建一系列的产品对象，这些产品对象有一定的关联关系。

比较1.目的不同：-策略模式的目的是将一组算法封装起来，使得它们可以相互替换。

-简单工厂模式的目的是封装对象的创建过程，使得客户端只需要通过一个工厂类的方法来获取所需的对象。

-抽象工厂模式的目的是提供一种创建一族相关或相互依赖对象的接口。

2.使用场景不同：-策略模式适用于一组特定的算法需要进行动态切换或扩展的场景。

-简单工厂模式适用于需要根据输入参数来决定创建具体对象的场景。

-抽象工厂模式适用于需要创建一系列相关或相互依赖的对象的场景。

3.灵活性不同：-策略模式的算法可以灵活地添加、删除或替换，客户端可以根据需要动态地选择所需的算法。

-简单工厂模式的创建过程在工厂类中，所以客户端只能通过修改工厂类代码来实现创建对象的变化，不够灵活。

简单工厂工厂方法抽象工厂策略模式策略与工厂的区别简单工厂、工厂方法、抽象工厂以及策略模式在软件开发中都是常用的设计模式，它们都是为了解决不同对象的创建和使用问题。

下面将对它们进行详细的介绍，并比较它们之间的区别。

1. 简单工厂模式（Simple Factory Pattern）：简单工厂模式是由一个工厂类根据传入的参数决定创建哪种产品的设计模式。

它包含三个角色：工厂类负责创建产品，产品类定义产品的具体实现，客户端通过工厂类获取产品对象。

简单工厂模式将对象的创建与使用进行了分离，增加了灵活性，但是违反了开闭原则，因为每次新增产品都需要修改工厂类。

2. 工厂方法模式（Factory Method Pattern）：工厂方法模式是指定义一个创建产品对象的接口，但是由子类决定实例化哪个类。

这样可以将产品的实例化延迟到子类中进行，满足了开闭原则。

工厂方法模式由抽象工厂类、具体工厂类和抽象产品类、具体产品类组成。

具体工厂类负责创建具体产品类的实例，抽象产品类定义了产品的接口。

客户端通过抽象工厂类获取产品对象。

工厂方法模式解决了简单工厂模式的缺点，但是增加了类的个数。

3. 抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）：抽象工厂模式是指提供一个创建一系列相关或互相依赖对象的接口，而无需指定具体的类。

抽象工厂模式由抽象工厂类、具体工厂类和抽象产品类、具体产品类组成。

抽象工厂类定义了创建产品的接口，具体工厂类负责创建具体产品。

抽象产品类定义了产品的接口，具体产品类实现了产品的具体实现。

客户端通过抽象工厂类获取产品对象。

抽象工厂模式提供了一种创建一系列产品对象的方法，但是增加新产品时需要修改所有的工厂类。

4. 策略模式（Strategy Pattern）：策略模式是指定义了一系列的算法，并将每个算法封装起来，使得它们可以互相替换，使得算法的选择和使用可以独立于客户端。

策略模式由抽象策略类、具体策略类和环境类组成。

南华大学计算机科学与技术学院软件体系结构与设计模式作业（2016秋季学期）学号：***********班级：软件工程1班*名：***任课老师：蒋良卫作业内容：创建型设计模式日期：2016 年11 月6 日1 简单工厂模式1.1 作业题目使用简单工厂模式模拟女娲（Nvwa）造人(Person)，如果传入参数M，则返回一个Man对象，如果传入参数W。

则返回一个对象Woman，用java语言实现该场景。

现在需要增加一个新的Robot类，如果传入参数R,则返回一个Robot对象，对代码进行修改并注意女娲的变化。

（1）绘制简单工厂模式结构视图；（2）请绘制该实例类图，并代码实现。

1.2 所用模式结构视图1.3 实例类图1.4 实例实现代码公共类：lrz0101Personpackage com.bluesky;public class lrz0101Person {public void play(){System.out.println("我还是一坨泥巴，女娲还没有构造我！");}}简单工厂类：lrz0101NvWapackage com.bluesky;public class lrz0101NvWa {public lrz0101Person madeMan(String s){lrz0101Person person = null;switch(s){case"M":person = new lrz0101Man();break;case"W":person = new lrz0101Woman();break;case"R":person = new lrz0101Robot();break;default:System.out.println("Sorry,女娲暂时没有造这种人的能力");person=new lrz0101Person();}return person;}}子类1：lrz0101Manpackage com.bluesky;public class lrz0101Man extends lrz0101Person{ public void play(){System.out.println("大家好，我是男人！我来自地球！");}}子类2：lrz0101Womanpackage com.bluesky;public class lrz0101Woman extends lrz0101Person{ public void play(){System.out.println("大家好，我是女人！我来自水星！");}}子类2：lrz0101Robotpackage com.bluesky;public class lrz0101Robot extends lrz0101Person{ public void play(){System.out.println("大家好，我是机器人！我来未知星球！");}}1.5 运行结果2 工厂模式2.1 作业题目现需要设计一个程序来读取多种不同类型的图片格式，针对每一种图片格式都设计一个图片读取器ImgReader,如gif图片读取器GifReader用于读取gif格式的图片,jpg图片读取器JPGReader用于读取jpg格式的图片。

简单⼯⼚（SimplePattern）模式⼀、简单⼯⼚（Simple Factory）模式Simple Factory 模式根据提供给它的数据，返回⼏个可能类中的⼀个类的实例。

通常它返回的类都有⼀个公共的⽗类和公共的⽅法。

Simple Factory 模式实际上不是 Gof 23个设计模式中的⼀员。

⼆、简单⼯⼚（Simple Factory）模式⾓⾊与结构⼯⼚类⾓⾊Creator (LightSimpleFactory）：⼯⼚类在客户端的直接控制下（Create⽅法）创建产品对象。

抽象产品⾓⾊Product (Light)：定义简单⼯⼚创建的对象的⽗类或它们共同拥有的接⼝。

可以是⼀个类、抽象类或接⼝。

具体产品⾓⾊ ConcreteProduct (BulbLight, TubeLight)：定义⼯⼚具体加⼯出的对象。

三、简单⼯⼚（Simple Factory）模式演化1) Simple Factory 模式演化（⼀）除了上⾯的⽤法外，在有些情况下Simple Factory可以有抽象产品⾓⾊扮演，⼀个抽象产品类同时是⼦类的⼯⼚。

2) Simple Factory 模式演化（⼆）三个⾓⾊全部合并：与单例模式（Singleton）相近，但是有区别。

四、有点与缺点优点： ⼯⼚类含有必要的判断逻辑，可以决定什么时候创建哪⼀个产品类的实例，客户端可以免除直接创建产品对象的责任，⽽仅仅“消费”产品。

简单⼯⼚模式通过这种做法实现了对责任的分割。

缺点： 当产品有复杂的多层等级结构时，⼯⼚类只有⾃⼰，以不变应万变，就是模式的缺点。

因为⼯⼚类集中了所有产品创建逻辑，⼀旦不能正常⼯作，整个系统都要受到影响。

同时，系统扩展困难，⼀旦添加新产品就不得不修改⼯⼚逻辑，有可能造成⼯⼚逻辑过于复杂。

另外，简单⼯⼚模式通常使⽤静态⼯⼚⽅法，这使得⽆法有⼦类继承，造成⼯⼚⾓⾊⽆法形成基于继承的等级结构。

第一种表述简单工厂，工厂方法，抽象工厂都属于设计模式中的创建型模式。

其主要功能都是帮助我们把对象的实例化部分抽取了出来，优化了系统的架构，并且增强了系统的扩展性。

本文是本人对这三种模式学习后的一个小结以及对他们之间的区别的理解。

简单工厂简单工厂模式的工厂类一般是使用静态方法，通过接收的参数的不同来返回不同的对象实例。

不修改代码的话，是无法扩展的。

工厂方法工厂方法是针对每一种产品提供一个工厂类。

通过不同的工厂实例来创建不同的产品实例。

在同一等级结构中，支持增加任意产品。

抽象工厂抽象工厂是应对产品族概念的。

比如说，每个汽车公司可能要同时生产轿车，货车，客车，那么每一个工厂都要有创建轿车，货车和客车的方法。

应对产品族概念而生，增加新的产品线很容易，但是无法增加新的产品。

小结★工厂模式中，重要的是工厂类，而不是产品类。

产品类可以是多种形式，多层继承或者是单个类都是可以的。

但要明确的，工厂模式的接口只会返回一种类型的实例，这是在设计产品类的时候需要注意的，最好是有父类或者共同实现的接口。

★使用工厂模式，返回的实例一定是工厂创建的，而不是从其他对象中获取的。

★工厂模式返回的实例可以不是新创建的，返回由工厂创建好的实例也是可以的。

区别简单工厂：用来生产同一等级结构中的任意产品。

（对于增加新的产品，无能为力）工厂模式：用来生产同一等级结构中的固定产品。

（支持增加任意产品）抽象工厂：用来生产不同产品族的全部产品。

（对于增加新的产品，无能为力；支持增加产品族）以上三种工厂方法在等级结构和产品族这两个方向上的支持程度不同。

所以要根据情况考虑应该使用哪种方法。

第二种表述简单工厂、工厂方法和抽象工厂都是创建型的设计模式。

三者的共同点是：1、都有两种作用不同的类：产品类和工厂类。

其中，工厂类在自己的方法中实例化产品类（即使用new命令生成产品类的对象），并将生成的产品类的对象提供给外部使用。

2、创建的过程，都是类似的：工厂类得到一个标志（可以由程序输入，也可以读取配置文件中的内容），返回一个产品对象。

实验二：工厂模式实验内容简单工厂方法模式：利用简单工厂方法模式创建pad, phone, watch的对象，并使用这些对象娱乐。

工厂模式：利用工厂模式创建pad, phone, watch的对象，并使用这些对象娱乐。

抽象工厂模式：利用抽象工厂模式创建华为、小米、苹果的pad, phone, watch的对象，并使用这些对象娱乐。

简单工厂方法模式设计图1简单工厂模式类图核心代码ConsumerElectronics.java核心代码Pad.java核心代码Watch.java核心代码Phone.java核心代码ConsumerElectronicsFactory.java核心代码实现效果图 2 简单工厂模式实现效果图工厂模式设计图 3 工厂模式类图核心代码ConsumerElectronicsFactory.java核心代码PadFactory.java核心代码WatchFactory.java核心代码PhoneFactory.java核心代码实现效果图4 工厂模式实现效果图抽象工厂模式设计图5抽象工厂模式类图核心代码AbstractFactory.java核心代码AppleFactory.java核心代码HuaweiFactory.java核心代码MiFactory.java核心代码实现效果图 6 抽象工厂模式实现效果图实验体会做完这次试验，下面是我的一些体会：首先，工厂模式是为了解耦：把对象的创建和使用的过程分开。

其次，工厂模式可以降低代码重复。

如果创建对象的过程都很复杂，需要一定的代码量，而且很多地方都要用到，那么就会有很多的重复代码。

我们可以这些创建对象的代码放到工厂里统一管理。

既减少了重复代码，也方便以后对该对象的创建过程的修改维护。

由于创建过程都由工厂统一管理，所以发生业务逻辑变化，不需要逐个修正，只需要在工厂里修改即可，降低维护成本。

另外，因为工厂管理了对象的创建逻辑，使用者并不需要知道具体的创建过程，只管使用即可，减少了使用者因为创建逻辑导致的错误。

一、实验背景随着软件工程的不断发展，软件结构的合理设计对于软件的质量、可维护性和可扩展性至关重要。

本实验旨在通过实践操作，加深对软件结构设计理论和方法的理解，提高实际应用能力。

二、实验目的1. 理解软件结构设计的基本概念和原则；2. 掌握常用软件结构设计模式和方法；3. 提高软件设计能力，培养团队协作意识。

三、实验内容1. 软件结构设计概述- 软件结构的定义及作用- 软件结构设计的基本原则- 软件结构设计的方法2. 常用软件结构设计模式- 简单工厂模式- 工厂方法模式- 抽象工厂模式- 建造者模式- 适配器模式- 装饰者模式- 代理模式- 命令模式- 观察者模式- 状态模式3. 软件结构设计实践- 设计一个简单的图书管理系统- 分析现有软件的结构，并提出改进方案四、实验步骤1. 阅读实验指导书，了解实验目的、内容和方法；2. 分析实验案例，理解软件结构设计的基本原理；3. 实践设计一个简单的图书管理系统，包括用户界面、业务逻辑和数据访问层；4. 分析现有软件的结构，找出存在的问题，并提出改进方案；5. 撰写实验报告，总结实验心得。

五、实验结果与分析1. 实验结果- 成功设计并实现了图书管理系统；- 分析了现有软件的结构，提出了改进方案。

2. 实验分析- 通过实验，加深了对软件结构设计理论和方法的理解；- 掌握了常用软件结构设计模式，提高了设计能力；- 培养了团队协作意识，学会了与他人沟通和协作。

六、实验心得1. 软件结构设计的重要性- 软件结构设计是软件工程的核心内容之一，直接影响软件的质量、可维护性和可扩展性；- 优秀的软件结构设计可以降低开发成本，提高开发效率。

2. 软件结构设计的方法- 在设计软件结构时，要遵循一定的原则，如模块化、抽象化、封装化等；- 常用软件结构设计模式可以帮助我们更好地进行设计，提高设计质量。

3. 团队协作- 软件结构设计是一个团队协作的过程，需要团队成员之间的沟通和协作；- 学会与他人沟通和协作，可以提高团队的整体效率。

简单工厂工厂方法
简单工厂模式和工厂方法模式是两种不同的设计模式，它们在实现方式和适用场景上有所区别。

简单工厂模式的实质是由一个工厂类根据传入的参数，动态决定应该创建哪一个产品类（这些产品类继承自一个父类或接口）的实例。

简单工厂模式适用于工厂负责的对象比较少，且客户只关心传入工厂的参数，而不关心如何创建对象的情况。

工厂方法模式定义了一个创建产品对象的工厂接口，将实际创建工作推迟到子类中。

这种模式的优点是核心类成为抽象工厂角色，不再负责产品的创建，仅负责具体工厂子类必须实现的接口，使得系统在不修改具体工厂角色的情况下引进新的产品。

工厂方法模式适用于具体工厂角色和抽象工厂角色分离的情况，使得系统更加灵活和可扩展。

总的来说，简单工厂和工厂方法都是创建型设计模式，用于处理对象的创建问题。

但简单工厂模式是一种更简单、直接的对象创建方式，而工厂方法模式则更加强调抽象和多态的应用，使系统更加灵活和可扩展。

在实际应用中，可以根据需要选择合适的设计模式。

设计模式之⼯⼚模式（3种）详解及代码⽰例 ⼯⼚模式划分来说总共有三类：简单⼯⼚模式、⼯⼚⽅法模式和抽象⼯⼚模式。

其中简单⼯⼚模式不输⼊23种设计模式之⼀，但他们⼜都属于创建型模式。

我们依次讲解这三种⼯⼚模式。

⼀、简单⼯⼚ 1、什么是简单⼯⼚模式？ ⾸先来说简单⼯⼚，简单⼯⼚模式，⼜叫做静态⼯⼚模式（Static Factory Method），由⼀个⼯⼚对象决定创建出哪⼀种产品类的实例，简单⼯⼚模式的实质是由⼀个⼯⼚类根据传⼊的参数，动态决定应该创建哪⼀个产品类。

属于创建型模式，但不属于GOF23设计模式。

2、简单⼯⼚适⽤场景 ⼯⼚类负责创建的对象⽐较少；客户端（应⽤层）只需要知道传⼊⼯⼚类的参数，对于如何创建对象（逻辑）不关⼼。

3、简单⼯⼚优缺点优点：只需要传⼊⼀个正确的参数，就可以获取你所需要的对象，⽽⽆需知道其细节创建。

缺点：⼯⼚类的职责相对过重，增加新的产品，需要修改⼯⼚类的判断逻辑，违背了开闭原则。

4、简单⼯⼚实现 ⾸先来看类图： 代码实现：public class ShapeFactory {public Shape getShape(String shapeType){if(shapeType.equalsIgnoreCase("circle")){return new Circle();}else if(shapeType.equalsIgnoreCase("rectangle")){return new Rectangle();}else if(shapeType.equalsIgnoreCase("squere")){return new Squere();}return null;}public Shape getShape(Class clazz) throws Exception{return (Shape) clazz.newInstance();}}⼆、⼯⼚⽅法模式 1、什么是⼯⼚⽅法 ⼯⼚⽅法模式（Factory Method），⼜称多态性⼯⼚模式，属于设计模式三⼤分类中的创建型模式，作为抽象⼯⼚模式的孪⽣兄弟，⼯⼚⽅法模式定义了⼀个创建对象的接⼝，但由⼦类决定要实例化的类是哪⼀个，也就是说⼯⼚模式让实例化推迟到⼦类。

设计模式实验报告（一）课程名称: ___设计模式__ _实验名称:__创建型与结构型模式专业: 计算机科学与技术学号:姓名:实验日期：2012.4.09工厂模式一、实验目的:1、学习工厂模式设计2、学习抽象工厂模式设计3、学习建造者模式设计4、学习单例模式二、运行环境:Microsoft Visual Studio 2010三、实验内容1、工厂模式模式定义：在工厂方法模式中，工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口，而工厂子类则负责生成具体的产品对象，这样做的目的是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。

实例说明：为了让增加新品牌电视机更加方便，可以通过工厂方法模式对该电视机厂进行进一步重构。

可以将原有的工厂进行分割，为每种品牌的电视机提供一个子工厂，海尔工厂专门负责生产海尔电视机，海信工厂专门负责生产海型电视机，如果需要生产TCL电视机，只需要对应增加一个新的TCL工厂即可，原有的工厂无需做任何修改，使得整个系统具有更好的灵活性和可扩展性。

①源代码:Class1:using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;using System.Windows.Forms;namespace工厂模式?{public interface TV{void play();}public class HaierTV : TV{public void play(){MessageBox.Show("海￡尔?电?视酣?播￥放?中D");}}public class HisenseTV : TV{public void play(){MessageBox.Show("海￡信?电?视酣?播￥放?中D");}}public interface TVFactory{TV produceTV();}public class HaierTVFactory : TVFactory{public TV produceTV(){MessageBox.Show("海￡尔?电?视酣?工¤厂§生Θ?产ú海￡信?电?视酣?机ú");return new HaierTV();}}public class HisenseTVFactory : TVFactory{public TV produceTV(){MessageBox.Show("海￡信?电?视酣?工¤厂§生Θ?产ú海￡信?电?视酣?机ú");return new HisenseTV();}}class Class1{}}Form1.csusing System;using System.Collections.Generic;using ponentModel;using System.Data;using System.Drawing;using System.Linq;using System.Text;using System.Windows.Forms;namespace工¤厂§模￡式?{public partial class Form1 : Form{public Form1(){InitializeComponent();}private void button1_Click(object sender, EventArgs e) {TV tv;TVFactory factory;factory = new HaierTVFactory (); //唯¨一?不?一?样ù的?地?方?tv=factory.produceTV ();tv .play ();}private void button2_Click(object sender, EventArgs e) {TV tv;TVFactory factory;factory = new HisenseTVFactory(); //唯¨一?不?一?样ù的?地?方?tv = factory.produceTV();tv.play();}}}②运行结果:主界面：点击“海尔电视”按钮后：再点击“确定”后：点击“海信电视”按钮后：点击“确定”按钮后：2、抽象工厂模式模式定义：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，且无需指定他们具体的类。

中南大学软件学院软件体系结构设计模式实验报告学生姓名：宋昂所在学院：软件学院学生学号： 3901080115 学生班级：软件0801 指导老师：刘伟完成日期： 2010-12-7一、实验目的熟练使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现几种常见的设计模式，包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式和适配器模式，理解每一种设计模式的模式动机，掌握模式结构，学习如何使用代码实现这些模式，并学会分析这些模式的使用效果。

二、实验内容使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式和适配器模式，包括根据实例绘制模式结构图、编写模式实例实现代码，运行并测试模式实例代码。

(1) 简单工厂模式使用简单工厂模式设计一个可以创建不同几何形状(Shape)的绘图工具类，如可创建圆形(Circle)、方形(Rectangle)和三角形(Triangle) 对象，每个几何图形都要有绘制draw()和擦除erase()两个方法，要求在绘制不支持的几何图形时，提示一个UnsupportedShapeException，绘制类图并编程实现。

(2) 简单工厂模式使用简单工厂模式模拟女娲(Nvwa)造人(Person)，如果传入参数“M”，则返回一个Man 对象，如果传入参数“W”，则返回一个Woman对象，使用任意一种面向对象编程语言实现该场景。

现需要增加一个新的Robot类，如果传入参数“R”，则返回一个Robot对象，对代码进行修改并注意女娲的变化。

(3) 工厂方法模式某系统日志记录器要求支持多种日志记录方式，如文件记录、数据库记录等，且用户可以根据要求动态选择日志记录方式，现使用工厂方法模式设计该系统。

用代码实现日志记录器实例，如果在系统中增加一个中的日志记录方式——控制台日志记录(ConsoleLog)，绘制类图并修改代码，注意增加新日志记录方式过程中原有代码的变化。

一、实验背景工厂设计模式是一种常用的创建型设计模式，其主要目的是将对象的创建和使用分离，使得客户端代码无需关心具体对象的创建过程，只需关注对象的接口和使用方法。

通过工厂设计模式，可以降低系统之间的耦合度，提高代码的可扩展性和可维护性。

本次实验旨在通过实现工厂设计模式，加深对设计模式的理解，并掌握其应用方法。

二、实验目的1. 理解工厂设计模式的基本概念和原理。

2. 掌握工厂设计模式的三种类型：简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。

3. 学会使用工厂设计模式解决实际问题。

三、实验内容1. 简单工厂模式简单工厂模式由一个工厂类负责创建所有产品的实例。

客户端只需传递一个参数，工厂类即可根据参数创建相应的产品实例。

（1）创建产品接口```javapublic interface Product {void operation();}```（2）创建具体产品类```javapublic class ConcreteProductA implements Product {@Overridepublic void operation() {System.out.println("执行产品A的操作");}}public class ConcreteProductB implements Product {@Overridepublic void operation() {System.out.println("执行产品B的操作");}}```（3）创建简单工厂类```javapublic class SimpleFactory {public static Product createProduct(String type) { if ("A".equals(type)) {return new ConcreteProductA();} else if ("B".equals(type)) {return new ConcreteProductB();}return null;}}```（4）客户端代码```javapublic class Client {public static void main(String[] args) {Product productA = SimpleFactory.createProduct("A");productA.operation();Product productB = SimpleFactory.createProduct("B");productB.operation();}}```2. 工厂方法模式工厂方法模式在简单工厂模式的基础上增加了一个抽象工厂类，具体工厂类继承自抽象工厂类，并实现具体产品的创建。

设计模式实验报告《设计模式》实验指导书10学时教师：张凯实验一工厂模式的应用【实验目的】1) 掌握工厂模式（Factory）的特点 2) 分析具体问题，使用工厂模式进行设计。

【实验内容和要求】有一个OEM制造商代理做HP笔记本电脑(Laptop)，后来该制造商得到了更多的品牌笔记本电脑的订单Acer，Lenovo，Dell，该OEM商发现，如果一次同时做很多个牌子的本本，有些不利于管理。

利用工厂模式改善设计，用C#控制台应用程序实现该OEM制造商的工厂模式。

绘制该模式的UML图。

【模式UML图】【模式代码（JAVA语言实现）】public class FactoryMethod {public static void main(String[] args) { Computer c;Factory f=new DellFactory(); c=f.getComputerType(); puterType();f=new LenovoFactory();c=f.getComputerType(); puterType(); f=new AcerFactory();c=f.getComputerType(); puterType(); } }interface Factory{Computer getComputerType(); }class DellFactory implements Factory{ @Overridepublic Computer getComputerType() { return new Dell(); } }class AcerFactory implements Factory{ @Overridepublic Computer getComputerType() { return new Acer(); } }class LenovoFactory implements Factory{ @Overridepublic Computer getComputerType() { return new Lenovo(); } } /** * 电脑品牌 */interface Computer{public void ComputerType(); }class Dell implements Computer{ @Overridepublic void ComputerType() {// TODO Auto-generated method stub System.out.println(\); } } class Acer implements Computer{ @Overridepublic void ComputerType() {System.out.println(\); } }class Lenovo implements Computer{ @Overridepublic void ComputerType() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println(\); } }【运行截图】【实验小结】通过本次实验，学会了使用工厂方法模式。

factory模式课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解工厂模式的基本概念，掌握其在软件开发中的应用。

2. 学生能够描述工厂模式的组成部分，如抽象工厂、具体工厂、抽象产品和具体产品。

3. 学生能够掌握工厂模式的优点，如降低对象间的耦合度，提高代码的可维护性和可扩展性。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，使用工厂模式编写简单的程序实例。

2. 学生能够通过实际案例分析，学会如何将工厂模式应用于实际软件开发中，提高问题解决能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习工厂模式，培养对软件工程和设计模式的兴趣，提高对编程的热爱。

2. 学生能够认识到团队合作的重要性，学会与同学共同分析问题、解决问题。

3. 学生能够通过工厂模式的学习，培养良好的编程习惯，提高对代码质量的要求。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在让学生在掌握工厂模式基本知识的基础上，通过实际操作和案例分析，提高编程能力和解决问题的能力。

课程目标具体、可衡量，便于教师进行教学设计和评估，同时激发学生的学习兴趣，培养良好的情感态度价值观。

二、教学内容本课程教学内容紧密围绕课程目标，结合课本第二章“设计模式”相关内容，具体包括以下部分：1. 工厂模式基本概念：介绍工厂模式的定义、作用及其在软件开发中的应用场景。

2. 工厂模式组成部分：讲解抽象工厂、具体工厂、抽象产品和具体产品的概念及关系。

3. 工厂模式分类：介绍简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式三种类型，分析各自的特点和适用场景。

4. 工厂模式优点：阐述工厂模式在降低耦合度、提高代码可维护性和可扩展性等方面的优势。

5. 实例分析：结合实际案例，讲解工厂模式在软件开发中的应用，使学生更好地理解工厂模式的工作原理。

6. 编程实践：引导学生运用所学知识，动手编写工厂模式的实例程序，巩固理论知识。

教学内容安排和进度如下：1. 第1课时：工厂模式基本概念、分类及优点。

2. 第2课时：工厂模式组成部分及实例分析。

简单工厂与工厂方法模式的区别软件开发中的设计模式是一种特定的解决方案，它可以用来解决一种在软件开发中普遍存在的问题。

在这些模式中，工厂模式是最为广泛使用的模式之一。

在工厂模式中，有两种基本的类型——简单工厂和工厂方法模式。

虽然这两种方法本质上是相同的，但它们之间也存在着一些关键的区别。

## 简单工厂模式简单工厂模式是一种创建型模式，它允许用户根据需要创建一个对象，而不必知道对象的具体类。

这个模式可以有效地将对象创建的过程抽象出来，并把它们放在一个工厂类中，这个工厂类根据用户的输入信息决定应该创建哪个具体的对象。

简单工厂模式的核心是工厂类，它是一个包含多个静态方法的类，这些静态方法根据用户的需求创建不同类型的对象。

例如，在一个汽车制造工厂中，简单工厂模式可以用来创建不同类型的车辆，例如轿车、跑车或 SUV。

用户只需提供所需类型的参数，简单工厂就可以根据当前需求返回相应的实例对象。

以下是简单工厂的实现示例：```class CarFactory {public static Car getCar(String carType) {if (carType == null) {return null;}if (carType.equalsIgnoreCase("SUV")) {return new SUV();}else if (carType.equalsIgnoreCase("sedan")) {return new Sedan();}else if (carType.equalsIgnoreCase("SportsCar")) { return new SportsCar();}return null;}class SUV implements Car {public void drive() {System.out.println("Driving SUV");}}class Sedan implements Car {public void drive() {System.out.println("Driving Sedan");}}class SportsCar implements Car {public void drive() {System.out.println("Driving Sports Car"); }interface Car {void drive();}```在上面的示例中，接口 Car 定义了一个 drive 方法，这个方法用来描述不同的车辆如何行驶。

设计模式实验一实验报告书专业班级软件 0703 学号 3901070324 姓名吉亚云指导老师刘伟时间 2010年3月 27日中南大学软件学院实验一设计模式上机实验一一、实验目的熟练使用PowerDesigner绘制类图，构造系统的静态结构模型；使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现几种常见的设计模式，包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、原型模式、单例模式、适配器模式、桥接模式和组合模式。

二、实验要求1. 使用PowerDesigner绘制标准的UML类图；2. 正确无误绘制简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、原型模式、单例模式、适配器模式、桥接模式和组合模式的模式结构图；3. 使用任意一种面向对象编程语言实现简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、原型模式、单例模式、适配器模式、桥接模式和组合模式，代码运行正确无误。

三、实验步骤1. 熟悉PowerDesigner11的常用功能；2. 使用PowerDesigner绘制类图；3. 使用PowerDesigner绘制简单工厂模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；4. 使用PowerDesigner绘制工厂方法模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；5. 使用PowerDesigner绘制抽象工厂模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；6. 使用PowerDesigner绘制原型模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；7. 使用PowerDesigner绘制单例模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；8. 使用PowerDesigner绘制适配器模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；9. 使用PowerDesigner绘制桥接模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式；10. 使用PowerDesigner绘制组合模式结构图并用面向对象编程语言实现该模式。

四、实验报告要求1. 绘制实例场景的类图；2. 提供简单工厂模式结构图及实现代码；3. 提供工厂方法模式结构图及实现代码；4. 提供抽象工厂模式结构图及实现代码；5. 提供原型模式结构图及实现代码；6. 提供单例模式结构图及实现代码；7. 提供适配器模式结构图及实现代码；8. 提供桥接模式结构图及实现代码；9. 提供组合模式结构图及实现代码。

软件设计模式中的工厂模式在软件设计和开发中，模式是一种重要的技术手段，它可以用来解决不同的问题，提高代码的可重用性和可维护性。

工厂模式是一种常用的设计模式，它可以将对象的创建和使用分离开来，使得程序可以更加灵活地处理对象的生成和管理。

本文将介绍工厂模式的相关知识，包括其基本概念、实现方法和应用场景等。

一、基本概念工厂模式是一种创建型模式，其核心思想是将对象的创建过程封装起来，让客户端通过调用工厂类来获取所需的对象。

工厂模式分为三种类型：简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。

其中，简单工厂模式只有一个工厂类，它根据客户端传递的参数来生成不同的对象；工厂方法模式中，每个对象都有一个对应的工厂类，由客户端决定使用哪个工厂类来创建对象；抽象工厂模式中，一个工厂类可以生成多个产品族的对象，即一组相关的对象。

二、实现方法实现工厂模式需要注意以下几点：1.定义一个工厂接口，用于描述工厂的功能。

2.定义一个工厂类，该类实现工厂接口，并提供一个可以生成对象的方法。

3.定义一个产品接口，用于规范不同类型的产品。

4.定义多个具体产品类，它们都实现产品接口。

5.客户端使用工厂类来生成所需的对象，而不是直接创建对象。

三、应用场景工厂模式适用于以下场景：1.需要大量创建相似对象的情况。

2.需要在不同的环境下生成不同的对象时。

3.需要封装对象的创建过程，提高代码的可维护性和可重用性。

4.需要对客户端隐藏具体的实现细节，从而降低客户端和产品的耦合度。

四、总结工厂模式是一种常用的设计模式，它可以将对象的创建和使用分离开来，使得程序可以更加灵活地处理对象的生成和管理。

工厂模式分为三种类型：简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。

实现工厂模式需要定义工厂接口、工厂类、产品接口和具体产品类等。

工厂模式适用于需要大量创建相似对象、需要封装对象创建过程或需要隐藏具体实现细节的情况下。