Question

我目前正在开发一个具有许多不同设计模式的应用程序。它需要遵循良好的做法，基本上没有代码味道。

我使用工厂方法打印出随机类型的对象，但是我必须使用3个if语句，这看起来效率低......如果我想打印10个不同的对象会怎样？如果没有其他方法，那么只需添加更多if语句。

**工厂中这种特殊方法的最终用途是返回一个球类型的随机对象（1）。

RandomGenerator ranGen = new RandomGenerator();
int randomNumber = ranGen.createRandomNumber(1,3);
if(randomNumber == 1){
     //return smallBall
}
else if(randomNumber ==2){
    //return mediumBall
}
else if(randomNumber == 3){
    //return largeBall
}

Answer 1

另一种方法是应用prototype pattern。

在下面的示例中，我们有一个名为RandomBallFactory的类通过克隆已注册的原型来创建随机（唯一）Ball实例。

优点：

我们可以添加新的Ball子类，而无需更改RandomBallFactory实现。
我们可以创建相同类型但具有不同参数的对象。
我们没有if-statements。

Java 示例：

import java.util.*;

abstract class Ball implements Cloneable {
    abstract String getName();
    public Ball clone() {
        Ball ball;
        try {
            ball = (Ball)super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            ball = null;
        }
        return ball;
    }
}

class SmallBall extends Ball {
    public String getName() { return "smallBall"; }
}

class MediumBall extends Ball {
    public String getName() { return "mediumBall"; }
}

class LargeBall extends Ball {
    public String getName() { return "largeBall"; }
}

class RandomBallFactory {
    private final List<Ball> prototypes;

    public RandomBallFactory() {
        prototypes = new ArrayList<Ball>();
    }

    public void registerBall(Ball ball) {
        prototypes.add(ball);
    }

    public Ball createBall() {
        Random randomGenerator = new Random();
        Integer randomNumber = randomGenerator.nextInt(prototypes.size());
        return prototypes.get(randomNumber).clone();
    }
}

public class TestBalls {
    public static void main(String[] args) {
        RandomBallFactory randomBallFactory = new RandomBallFactory();
        randomBallFactory.registerBall(new SmallBall());
        randomBallFactory.registerBall(new MediumBall());
        randomBallFactory.registerBall(new LargeBall());

        Ball ball = randomBallFactory.createBall();
        System.out.println(ball.getName());
    }
}

C ++ 示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <memory>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

class Ball {
public:
    Ball() { std::cout << __func__ << std::endl; }
    Ball(Ball& other) { std::cout << __func__ << " copy from " << other.getName() << std::endl; }
    virtual ~Ball() { std::cout << __func__  << std::endl; }
    virtual std::string getName() = 0;
    virtual Ball* clone() = 0;
};

class SmallBall : public Ball {
public:
    std::string getName() { return "smallBall"; }
    Ball* clone() { return new SmallBall(*this); }
};

class MediumBall : public Ball {
public:
    std::string getName() { return "mediumBall"; }
    Ball* clone() { return new MediumBall(*this); }
};

class LargeBall : public Ball {
public:
    std::string getName() { return "largeBall"; }
    Ball* clone() { return new LargeBall(*this); }
};

class RandomBallFactory {
private:
    std::vector<std::shared_ptr<Ball> > prototypes;

public:
    void registerBall(std::shared_ptr<Ball> ball_ptr) {
        prototypes.push_back(ball_ptr);
    }

    std::shared_ptr<Ball> createBall() {
        int randomNumber = std::rand() % prototypes.size();
        return std::shared_ptr<Ball>(prototypes.at(randomNumber)->clone());
    }
};

int main(void) {
    std::srand(std::time(0));
    RandomBallFactory randomBallFactory;

    std::shared_ptr<Ball> sb_ptr(std::make_shared<SmallBall>());
    std::shared_ptr<Ball> mb_ptr(std::make_shared<MediumBall>());
    std::shared_ptr<Ball> lb_ptr(std::make_shared<LargeBall>());

    randomBallFactory.registerBall(sb_ptr);
    randomBallFactory.registerBall(mb_ptr);
    randomBallFactory.registerBall(lb_ptr);

    std::shared_ptr<Ball> ball_ptr(randomBallFactory.createBall());
    std::cout << "random Ball is: " << ball_ptr->getName() << std::endl;
}

Answer 2

您可以使用Map，类似于此（假设SmallBall和其他人是Ball的子类）：

Map<Integer, Ball> balls = new HashMap<Integer, Ball>();

balls.put(1, new SmallBall());
balls.put(2, new MediumBall());
balls.put(3, new LargeBall());

RandomGenerator ranGen = new RandomGenerator();
Integer randomNumber = ranGen.createRandomNumber(1, balls.size());

return balls.get(randomNumber);

注意：在此示例中，工厂方法始终返回对引用的引用三个实例中的一个，没有创建新对象。

如果您想要多个唯一实例，请将具体的Ball-factory放入地图中：

Map<Integer, BallFactory> ballFactories = new HashMap<Integer, BallFactory>();

ballFactories.put(1, new SmallBallFactory());
ballFactories.put(2, new MediumBallFactory());
ballFactories.put(3, new LargeBallFactory());

RandomGenerator ranGen = new RandomGenerator();
Integer randomNumber = ranGen.createRandomNumber(1, balls.size());

return ballFactories.get(randomNumber).createBall();

Answer 3

您至少有两种可能的技术可用于随机生成对象而无需对一组固定的备选方案进行硬编码：

构造函数/工厂方法参数的随机化，以及
使用工厂维护的此类对象集合中随机选择的构建器对象。

我将专注于后者。从预先构建的集合中返回随机元素的建议是一种特殊情况，其中构建器对象平凡地将它们自身提供为生成的对象。更通用的形式可能类似于：

interface Builder<T> {
    T createObject();
}

class Factory<T> {
    private final List<Builder<? extends T>> builders = new ArrayList<>();
    private final RandomGenerator ranGen = new RandomGenerator();

    T createRandomObject() {
        int randomNumber = ranGen.createRandomNumber(0, builders.size() - 1);

        return builders.get(randomNumber).createObject();
    }

    // Not shown: mechanisms for managing the available Builder objects
}

Answer 4

最简单的解决方案是使用switch语句，例如：

int randomNumber = ranGen.createRandomNumber(1,3);
switch (randomNumber) {
    case 1:
        // return smallBall
        break;
    case 2:
        // return mediumBall
        break;
    case 3:
        // return largeBall
        break;
    default:
        // handle non-expected value
        break;
}

如果工厂内的陈述太多了

4 个答案: