设计模式-工厂方法模式(创建型模式)

本文介绍了工厂方法模式的基本概念,展示了其结构并通过一个具体例子详细解释了其实现方式。工厂方法模式的优点包括良好的扩展性和降低耦合度等,同时也讨论了其增加产品时需要新增类的缺点。

工厂方法模式

定义一个用于创建对象的接口,由子类决定将哪一类实例化。

Facory method使得一个类的实例化延迟到其子类。

结构图


优缺点

    优点:

    a.克服了简单工厂模式违背开放-封闭原则的缺点,又保持了封装对象创建过程中的优点。

    b.集中封装了对象的创建,使得要更换对象时,不需要做大的改动就可以实现。扩展性好,在增加产品类的情况下,只需要适当修改具体的工厂类或扩展一个工       厂类,就可“拥抱变化”。

    c.降低了客户程序和产品对象的耦合。屏蔽产品类。产品类的实现如何变化,调用者都不需要关心,只需关心产品的接口,只要接口保持不变,系统中的上层模块就不会发生变化。

   e、多态性:客户代码可以做到与特定应用无关,适用于任何实体类。

   f、子类提供挂钩。基类为工厂方法提供缺省实现,子类可以重写新的实现,也可以继承父类的实现。— 加一层间接性,增加了灵活性
   g、连接并行的类层次结构。良好的封装性,代码结构清晰。
   h、典型的解耦框架。高层模块只需要知道产品的抽象类,其他的实现类都不需要关心,符合迪米特法则,符合依赖倒置原则,符合里氏替换原则

    缺点:

    a.每增加一个产品,就需要增加一个产品工厂的类,增加额外的开发量。

    

实现

   这里就以《大话设计模式》里的学雷锋为例。
   雷锋对象作为一个对象,拥有两个子节点。大学生和志愿者,他们继承了雷锋对象,拥有父级节点特有的属性和方法。
   做好事 作为一个工厂,该工厂负责生成雷锋对象,志愿者工厂和大学生工厂作为两个子节点。在志愿者工厂里可以生成志愿者对象,在大学生工厂可以生成大学生对象。
   uml图如下所示:
   



LeiFeng对象:
public class LeiFeng {

public void wash(){
System.out.println("洗衣");
}

public void cook(){
System.out.println("做饭");
}
}

大学生和志愿者:
public class Student extends LeiFeng{

public Student(){
System.out.println("我是学生");
}
}

public class Vol extends LeiFeng{
public Vol(){
System.out.println("我是志愿者");
}
}

学雷锋工厂接口:
public interface LearnLeiFengFactory {

public LeiFeng createLeiFengFactory();


}

两个接口的实现,分别生成对应的实例(诠释工厂方法模式使实例的生成进行延迟)

public class StudentFactory implements LearnLeiFengFactory{


public LeiFeng createLeiFengFactory(){
return new Student();
}
}

public class VolFactory implements LearnLeiFengFactory{

public LeiFeng createLeiFengFactory(){
return new Student();
}
}


main方法:这里将简单工厂里的内部逻辑判断移到客户端来进行
public class Main {

public static void main(String[] args) {
LearnLeiFengFactory factory = new StudentFactory();//在这里进行判断,来决定生成哪个对象的实例,如果需求需要志愿者,则生成志愿者的工厂
LeiFeng lf = factory.createLeiFengFactory();
lf.wash();
}
}

执行结果:
我是学生
洗衣





【论文复现】一种基于价格弹性矩阵的居民峰谷分时电价激励策略【需求响应】(Matlab代码实现)内容概要:本文介绍了一种基于价格弹性矩阵的居民峰谷分时电价激励策略,旨在通过需求响应机制优化电力系统的负荷分布。该研究利用Matlab进行代码实现,构建了居民用电行为与电价变动之间的价格弹性模型,通过分析不同时间段电价调整对用户用电习惯的影响,设计合理的峰谷电价方案,引导用户错峰用电,从而实现电网负荷的削峰填谷,提升电力系统运行效率与稳定性。文中详细阐述了价格弹性矩阵的构建方法、优化目标函数的设计以及求解算法的实现过程,并通过仿真验证了所提策略的有效性。; 适合人群:具备一定电力系统基础知识和Matlab编程能力,从事需求响应、电价机制研究或智能电网优化等相关领域的科研人员及研究生。; 使用场景及目标:①研究居民用电行为对电价变化的响应特性;②设计并仿真基于价格弹性矩阵的峰谷分时电价激励策略;③实现需求响应下的电力负荷优化调度;④为电力公司制定科学合理的电价政策提供理论支持和技术工具。; 阅读建议:建议读者结合提供的Matlab代码进行实践操作,深入理解价格弹性建模与优化求解过程,同时可参考文中方法拓展至其他需求响应场景,如工业用户、商业楼宇等,进一步提升研究的广度与深度。
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