ShapeFactory – 一個多功能的形狀工廠

簡介

ShapeFactory是一個多功能的形狀工廠，可以創建各種不同類型的形狀對象。其代碼簡潔，易於擴展，操作簡單，封裝了形狀對象的屬性與方法，使得開發者可以更加專註於業務邏輯的實現。下面我們將從多個方面為您詳細地介紹ShapeFactory的使用及實現原理。

使用教程

一、創建形狀對象

ShapeFactory提供了5種類型的形狀對象：圓形、矩形、三角形、多邊形和橢圓形。可以通過簡單的調用對應方法，創建相應類型的形狀對象。

Circle circle = ShapeFactory.createCircle(radius);
Rectangle rectangle = ShapeFactory.createRectangle(width, height);
Triangle triangle = ShapeFactory.createTriangle(a, b, c);
Polygon polygon = ShapeFactory.createPolygon(points);
Ellipse ellipse = ShapeFactory.createEllipse(a, b);

以上的方法均返回相應類型的對象，通過這些對象即可操作形狀對象的屬性及方法。例如，可以通過以下方式獲取圓形的面積：

double area = circle.getArea();

二、修改屬性

形狀對象的屬性可以通過相應的set方法進行修改。例如，可以修改圓形的半徑：

circle.setRadius(newRadius);

三、繪製形狀

通過調用形狀對象的draw方法，可以繪製對應形狀。例如，可以繪製圓形：

circle.draw();

四、擴展形狀

為了擴展新的形狀，僅需實現IShape介面，並在ShapeFactory中添加新的創建方法。

以下是添加全新形狀Heart的代碼示例：

public interface IShape {
    void draw();
    double getArea();
}

public class Heart implements IShape {
    private double width;
    private double height;

    public Heart(double width, double height) {
        this.width = width;
        this.height = height;
    }

    @Override
    public void draw() {
        // 繪製心形
    }

    @Override
    public double getArea() {
        return 0.5 * width * height;
    }
}

public class ShapeFactory {
    // ...

    public static Heart createHeart(double width, double height) {
        return new Heart(width, height);
    }
}

實現原理

一、工廠模式

ShapeFactory是使用工廠模式實現的。工廠模式是一種創建型設計模式，其中工廠類負責創建對象，而不是將這項任務留給其子類。這種方式可以隱藏創建新對象的複雜性，並且可以輕鬆地擴展該工廠以創建更多類型的對象。

二、介面與多態

ShapeFactory中定義的IShape介面包含了形狀對象的通用方法，如draw和getArea等。並通過多態的方式，使得同一類型IShape的不同實現可以執行各自的方法。

三、封裝與繼承

ShapeFactory中的各個形狀類均繼承自IShape介面，並且在具體實現中對IShape的方法進行了封裝。這種方式既保證了類的可擴展性，也保證了類的內部實現細節不會被外部直接訪問。

四、簡單工廠

ShapeFactory中的每個形狀對象都由工廠類ShapeFactory創建，這種方式可以避免客戶端直接調用構造函數，使得創建過程更加簡單易用。同時，這種方式也符合簡單工廠設計模式的實現原理。

結語

ShapeFactory是一個多功能的形狀工廠，其使用與實現方式均相對簡單，易於擴展。在實際開發中，我們可以通過ShapeFactory來模擬各種形狀對象，從而完成更為複雜的業務需求。如果您在使用過程中有任何問題或建議，歡迎在評論區留言。