工厂模式(Factroy Pattern)

本文详细介绍了工厂模式的概念及其在软件设计中的应用。通过具体的代码实例,展示了如何利用抽象工厂和具体工厂来创建一系列相互关联的对象,使得用户无需了解对象的具体创建过程即可使用它们。

工厂模式
提供一个创建一系列或相互依赖对象的接口,而无需值定他们的具体类
角色

  1. 抽象产品
  2. 具体产品
  3. 抽象工厂
  4. 具体工厂

使用场景

  1. 系统需要为用户提供多个对象,但不希望用户直接new实现这些对象(希望用户和创建对象的类脱耦)
  2. 系统需要为用户提供多个相关的对象,以便用户联合使用他们,但是又不希望用户来决定这些对象是如何关联的
  3. 系统需要为用户提供一系列对象,但只需要用户知道这些对象有哪些方法可以用,不需要用户知道这些对象的创建过程

抽象产品

public abstract class UpperClother {

    public abstract int getChestSize();
    public abstract int getHeight();
    public abstract String getName();
}


public abstract class Trousers {

    public abstract int getWaistSize();
    public abstract int getHeight();
    public abstract String getName();
}

具体产品

public class WesternUpperClothers extends UpperClother {

    private int chestSize;
    private int height;
    private String name;

    public WesternUpperClothers(int chestSize, int height, String name) {
        super();
        this.chestSize = chestSize;
        this.height = height;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public int getChestSize() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return this.chestSize;
    }

    @Override
    public int getHeight() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return this.height;
    }

    @Override
    public String getName() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return this.name;
    }

}



public class WesternTrousers extends Trousers {

    private int waistSize;
    private int height;
    private String name;

    public WesternTrousers(int waistSize, int height, String name) {
        super();
        this.waistSize = waistSize;
        this.height = height;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public int getWaistSize() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return this.waistSize;
    }

    @Override
    public int getHeight() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return this.height;
    }

    @Override
    public String getName() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return this.name;
    }

}

抽象工厂

public abstract class ClothesFactroy {

    public abstract UpperClother createUpperClothes(int chestSize,int height);
    public abstract Trousers createTrousers(int waisSize,int height);
}

具体工厂

public class BeijingClothesFactroy extends ClothesFactroy {

    @Override
    public UpperClother createUpperClothes(int chestSize, int height) {
        // TODO Auto-generated method stub
        return new WesternUpperClothers(chestSize, height, "北京生产上衣");
    }

    @Override
    public Trousers createTrousers(int waisSize, int height) {
        // TODO Auto-generated method stub
        return new WesternTrousers(waisSize, height, "北京生产裤子");
    }

}




public class ShanghaiClothesFactroy extends ClothesFactroy {

    @Override
    public UpperClother createUpperClothes(int chestSize, int height) {
        // TODO Auto-generated method stub
        return new WesternUpperClothers(chestSize, height, "上海上衣");
    }

    @Override
    public Trousers createTrousers(int waisSize, int height) {
        // TODO Auto-generated method stub
        return new WesternTrousers(waisSize, height, "上海裤子");
    }

}

使用

import utils.P;

public class Shop {

    UpperClother cloth;
    Trousers trousers;
    public void giveSuit(ClothesFactroy factroy,int chestSize,int height,int waistSize){
        cloth=factroy.createUpperClothes(chestSize, height);
        trousers=factroy.createTrousers(waistSize, height);
        showInfo();
    }
    private void showInfo(){
        P.p("<套装信息>");
        P.p(cloth.getName()+"");
        P.p("胸围:"+cloth.getChestSize());
        P.p("身高:"+cloth.getHeight());
        P.p(trousers.getName()+"");
        P.p("腰围:"+trousers.getWaistSize());
        P.p("身高:"+trousers.getHeight());
    }
}



public class Application {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Shop shop=new Shop();
        ClothesFactroy factroy=new BeijingClothesFactroy();
        shop.giveSuit(factroy, 112, 180, 32);
        factroy=new ShanghaiClothesFactroy();
        shop.giveSuit(factroy, 120, 179, 54);
    }

}
内容概要:本文系统介绍了算术优化算法(AOA)的基本原理、核心思想及Python实现方法,并通过图像分割的实际案例展示了其应用价值。AOA是一种基于种群的元启发式算法,其核心思想来源于四则运算,利用乘除运算进行全局勘探,加减运算进行局部开发,通过数学优化器加速函数(MOA)和数学优化概率(MOP)动态控制搜索过程,在全局探索与局部开发之间实现平衡。文章详细解析了算法的初始化、勘探与开发阶段的更新策略,并提供了完整的Python代码实现,结合Rastrigin函数进行测试验证。进一步地,以Flask框架搭建前后端分离系统,将AOA应用于图像分割任务,展示了其在实际工程中的可行性与高效性。最后,通过收敛速度、寻优精度等指标评估算法性能,并提出自适应参数调整、模型优化和并行计算等改进策略。; 适合人群:具备一定Python编程基础和优化算法基础知识的高校学生、科研人员及工程技术人员,尤其适合从事人工智能、图像处理、智能优化等领域的从业者;; 使用场景及目标:①理解元启发式算法的设计思想与实现机制;②掌握AOA在函数优化、图像分割等实际问题中的建模与求解方法;③学习如何将优化算法集成到Web系统中实现工程化应用;④为算法性能评估与改进提供实践参考; 阅读建议:建议读者结合代码逐行调试,深入理解算法流程中MOA与MOP的作用机制,尝试在不同测试函数上运行算法以观察性能差异,并可进一步扩展图像分割模块,引入更复杂的预处理或后处理技术以提升分割效果。
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