图片读取器和皮肤库设计

无论是图片读取器还是皮肤库设计，其实只是点到为止，没有深入做出很好的视觉效果，请见谅。

一、实验目的

1．结合实例，熟练分析并绘制UML类图；

2．熟练使用java实现两种常见的创建型设计模式，包括工厂方法模式、抽象工厂模式。理解每一种设计模式的模式动机，掌握模式结构，学习如何使用代码实现这些模式。

二、实验要求

结合实例，正确无误地绘制工厂方法模式、抽象工厂模式的模式结构图；
要求使用XML和Java反射机制来创建对象。
使用Java语言实现工厂方法模式、抽象工厂模式实例，代码运行正确无误。

三、实验原理

工厂方法模式(Factory Method Pattern)又称为工厂模式，也叫虚拟构造器(Virtual Constructor)模式或者多态工厂(Polymorphic Factory)模式，它属于类创建型模式。在工厂方法模式中，工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口，而工厂子类则负责生成具体的产品对象，这样做的目的是将产品类的实例化操作延迟到工厂子类中完成，即通过工厂子类来确定究竟应该实例化哪一个具体产品类。

抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)：提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定它们具体的类。抽象工厂模式又称为Kit模式，属于对象创建型模式。

四、实验步骤、数据记录及处理

1.图片读取器

使用工厂方法模式设计一个程序用来读取各种不同类型的图片格式，针对每一种图片格式都设计一个图片读取器(ImageReader)，例如GIF图片读取器(GifReader)用于读取GIF格式的图片、JPG图片读取器 (JpgReader)用于读取JPG格式的图片。需充分考虑系统的灵活性和可扩展性。

使用工厂方法模式设计一个程序用来读取各种不同类型的图片格式，针对每一种图片格式都设计一个图片读取器(ImageReader)，例如GIF图片读取器(GifReader)用于读取GIF格式的图片、JPG图片读取器(JpgReader)用于读取JPG格式的图片。需充分考虑系统的灵活性和可扩展性。

分析：用抽象工厂imageReaderFactory去生产抽象的图片读取器(ImageReader)，由于GIF图片读取器(GifReader)用于读取GIF格式的图片、JPG图片读取器 (JpgReader)用于读取JPG格式的图片。所以得有GifReadFactory和JpgReadFactory这两个工厂以达到产生不同类型的图片读取器。考虑到系统的灵活性和可扩展性，则需要将抽象工厂imageReaderFactory和图片读取器(ImageReader)定义为接口的形式。例如增加PNG图片读取器用于读取PNG格式的图片，只需要实现相应的ImageReader接口和ImageReader Factory接口，增加相应的工厂和图片读取器，没有对原有业务造成影响。客户端Client调用不同的图片读取器读取相应图片的信息。XMLUtil则是运用反射机制提供工厂实例化方法getBean()

根据工厂方法模式用rational rose对题设内容进行uml建模，类图如下所示。

那么如何实现不同读取器的调度呢？

这就取决于工厂生产哪个图片读取器。这样就从图片读取器的调度转换到不同工厂之间的调度。我们通过改变工厂注册文件config.xml来实现。

2.皮肤库

某软件公司欲开发一套界面皮肤库，可以对桌面软件进行界面美化。不同的皮肤将提供视觉效果不同的按钮、文本框、组合框等界面元素，其结构如下图所示：

该皮肤库需要具备良好的灵活性和可扩展性，用户可以自由选择不同的皮肤，开发人员可以在不修改既有代码的基础上增加新的皮肤。试使用抽象工厂模式设计该皮肤库，绘制类图并编程模拟实现。

分析:抽象皮肤库工厂可以生产多种结构的产品，按钮，文本框，组合框，而每个具体工厂可以生产出同种产品，不同结构的产品，即Spring风格和Summer风格属于不同的具体工厂的产品。

根据抽象工厂模式用ratioal rose 对题设内容进行uml建模，类图如下所示

考虑到要实现不同的按钮，文本框，组合框，所以每个继承JFrame类。

五、实验中所出现的问题及解决方案

图片读取器

(1) 配置文件路径不对，这将会导致工厂无法注册？

根据idea控制台打印的路径对比自己填写的路径改正。

(2) 图片格式如何判断？

通过查找资料，发现jdk类库中提供有图片输入流，然后再用迭代器决解。

(3) 图片信息如何判断？

类库中提供有ImageIo,可以读取图片信息。

皮肤库

(1) 如何实现不同颜色的按钮、绿色边文本框、绿色边框组合框？

通过查找资料，以依赖注入的方式，添加按钮JButton,组合框JComBox,文本框JTextField。不同颜色的边框设置方法：

setBorder ( BorderFactory.createLineBorder ( Color.GREEN,5 ) )

六、实验结果

(1)图片读取器

Gif图片读取器工厂注册

选择图片cat.gif，输出结果

Jpg图片读取器工厂注册

选择图片2.jpg，输出结果

(2)皮肤库

Spring风格的工厂注册

结果展示

从左到右依次是SpringButton、SpringTextBox、SpringComboBox。

Summer风格的工厂注册

结果展示

七、实验心得

图片读取器

首先加深了对设计模式的理解，我认为设计模式是编程套路，这些编程套路从结构上大致是不会改变的，既然是不变的，那么照着这种固定结构，只要完成uml建模，画出类图，那么完成编程是比较容易的。接着谈谈本例应用工厂方法模式解决的看法，联系实际，不同的图片读取器又怎么会在不同的工厂中生产呢？一般地，都会是一个工厂生产出不同的图片读取器，所以我觉得这里用图片读取器案例理解工厂方法模式是有待商榷的。

接着对于工厂方法模式的结构更加深刻。最后就是对于实现实例化的getBean()方法，应用dom模型读取配置文件，积累更多思路。

皮肤库

当用抽象工厂模式实现皮肤库的基本框架后，就是ui处理，抽象工厂模式与工厂方法模式更具有实际意义。

八、项目结构

图片读取器

皮肤库

九、待改进问题

1.实际上在图片读取器中，ImageFormat类可以读取各种格式的图片，让具体图片读取器继承它，就显得有些大材小用，窄化功能的意味。

2.在实现皮肤库中，让每个具体组件继承JFrame,显然组件之间的耦合增加了。

十、源代码

源码地址

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