工厂方法 Factory Method

本文介绍了工厂方法模式的概念及其应用,通过实例展示了如何使用该模式来解决简单工厂模式中难以扩展的问题,使得添加新类型变得更加灵活。

1.工厂方法

    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。
    工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。
    工厂方法把简单工厂的内部逻辑判断移到了客户端代码来进行。
    你想要加功能,本来是改工厂类的,现在是修改客户端!

2.结构图

这里写图片描述

3.代码

package com.hlf.designPatterns.FactoryMethod;

/**
 * 学雷锋,做好事
 * Created by Administrator on 2016/8/24.
 */
public interface LeiFeng {
    //帮助老人过马路
    void helpWalk();

    //捐钱
    void giveMoney();

    //帮人洗衣服
    void helpWash();
}

package com.hlf.designPatterns.FactoryMethod;

/**
 * 学习雷锋的志愿者们
 * Created by hlf on 2016/8/24.
 */
public class Volunteers implements LeiFeng{
    @Override
    public void helpWalk() {
        System.out.println("Volunteers help people walk");
    }

    @Override
    public void giveMoney() {
        System.out.println("Volunteers help people give money");
    }

    @Override
    public void helpWash() {
        System.out.println("Volunteers help people wash");
    }
}

package com.hlf.designPatterns.FactoryMethod;

/**
 * 学习雷锋的大学生
 * Created by hlf on 2016/8/24.
 */
public class CollegeStudent implements LeiFeng{
    @Override
    public void helpWalk() {
        System.out.println("CollegeStudent help people walk");
    }

    @Override
    public void giveMoney() {
        System.out.println("CollegeStudent help people give money");
    }

    @Override
    public void helpWash() {
        System.out.println("CollegeStudent help people wash");
    }
}

package com.hlf.designPatterns.FactoryMethod;

/**
 * 如果是静态工厂的话是这样做的
 * Created by hlf on 2016/8/24.
 */
public class StaticFactory {
    //志愿者
    public static LeiFeng getVolunteers(){
        return new Volunteers();
    }
    //大学生
    public static LeiFeng getCollegeStudent(){
        return new CollegeStudent();
    }
}

这时如果我要加入一个学习雷锋的小学生的话有麻烦, 这时用到工厂方法的话。


package com.hlf.designPatterns.FactoryMethod;

/**
 * 后来加入的学习雷锋的小学生
 * Created by hlf on 2016/8/24.
 */
public class Pupil implements LeiFeng{
    @Override
    public void helpWalk() {
        System.out.println("Pupil help people walk");
    }

    @Override
    public void giveMoney() {
        System.out.println("Pupil help people give money");
    }

    @Override
    public void helpWash() {
        System.out.println("Pupil help people wash");
    }
}

package com.hlf.designPatterns.FactoryMethod;

/**
 * 工厂方法,就是要把简单工厂类抽象出来
 *
 * Created by hlf on 2016/8/24.
 */
public interface LeiFengFactory {
    LeiFeng getHelper();
}

package com.hlf.designPatterns.FactoryMethod;

/**
 * 后来加入的只要再创建一个对应的工厂就行了
 * Created by hlf on 2016/8/24.
 */
public class PupilFactory implements LeiFengFactory{
    @Override
    public LeiFeng getHelper() {
        return new Pupil();
    }
}

package com.hlf.designPatterns.FactoryMethod;

/**
 * 大学生工厂
 * Created by hlf on 2016/8/24.
 */
public class CollegeStudentFactory implements LeiFengFactory{
    @Override
    public LeiFeng getHelper() {
        return new CollegeStudent();
    }
}

package com.hlf.designPatterns.FactoryMethod;

/**
 * 志愿者工厂
 * Created by hlf on 2016/8/24.
 */
public class VolunteersFactory implements LeiFengFactory{
    @Override
    public LeiFeng getHelper() {
        return new Volunteers();
    }
}

package com.hlf.designPatterns.FactoryMethod;

/**
 * Created by hlf on 2016/8/24.
 */
public class TestFactoryMethod {
    public static void main(String[] args) {
        //如果用静态工厂方法创建
        LeiFeng collegeStudent = StaticFactory.getCollegeStudent();
        collegeStudent.giveMoney();
        collegeStudent.helpWalk();

        //如果想再加一个学习雷锋的对象小学生pupil的话,就要修改StaticFactory
        //这时用工厂方法就好点
        PupilFactory pupilFactory = new PupilFactory();
        LeiFeng pulil = pupilFactory.getHelper();
        pulil.giveMoney();
        pulil.helpWalk();
        pulil.helpWash();
    }
}

结果

CollegeStudent help people give money
CollegeStudent help people walk

Pupil help people give money
Pupil help people walk
Pupil help people wash
内容概要:本文介绍了一个基于冠豪猪优化算法(CPO)的无人机三维路径规划项目,利用Python实现了在复杂三维环境中为无人机规划安全、高效、低能耗飞行路径的完整解决方案。项目涵盖空间环境建模、无人机动力学约束、路径编码、多目标代价函数设计以及CPO算法的核心实现。通过体素网格建模、动态障碍物处理、路径平滑技术和多约束融合机制,系统能够在高维、密集障碍环境下快速搜索出满足飞行可行性、安全性与能效最优的路径,并支持在线重规划以适应动态环境变化。文中还提供了关键模块的代码示例,包括环境建模、路径评估和CPO优化流程。; 适合人群:具备一定Python编程基础和优化算法基础知识,从事无人机、智能机器人、路径规划或智能优化算法研究的相关科研人员与工程技术人员,尤其适合研究生及有一定工作经验的研发工程师。; 使用场景及目标:①应用于复杂三维环境下的无人机自主导航与避障;②研究智能优化算法(如CPO)在路径规划中的实际部署与性能优化;③实现多目标(路径最短、能耗最低、安全性最高)耦合条件下的工程化路径求解;④构建可扩展的智能无人系统决策框架。; 阅读建议:建议结合文中模型架构与代码示例进行实践运行,重点关注目标函数设计、CPO算法改进策略与约束处理机制,宜在仿真环境中测试不同场景以深入理解算法行为与系统鲁棒性。
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