这学期新开了设计模式这门课程，老师要求让写实验报告，那么我也就在CSDN上同步下自己的实验报告吧！
先写第一篇简单的工厂设计模式吧！温馨提示：这是个连续剧！
在Java语言中，对象有多种创建方式
- 使用new关键字直接创建对象
- 通过反射机制创建对象
- 通过clone方法创建对象
- 使用反序列化创建对象
工厂模式分为简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式。简单工厂模式，简单实现对象创建与使用的分离，又称为静态工厂方法模式，它属于类创建型模式。在简单工厂模式中，根据参数的不同返回不同类的实例。看代码：
public abstract class BallPen {
BallPen() {
System.out.println("生产了一只装有"+getPenCore().color+"笔芯的圆珠笔");
}
public abstract PenCore getPenCore();
}
就比如在笔与笔芯中定义了一个抽象类BallPen，它有一个构造函数，用于创建类的实例。当调用构造函数时，它会向控制台打印一条消息，表明已经生产出一支具有特定颜色笔芯的圆珠笔。它有个名为getPenCore()的抽象方法。此方法返回抽象类PenCore的一个实例。
所以该类的目的就是提供一个模板来创建不同类型的圆珠笔。圆珠笔使用的具体笔芯类型由扩展BallPen的子类决定，通过将getPenCore()定义为抽象方法，BallPen允许每个子类实现该方法的自己版本并返回它使用的特定类型的PenCore.
public abstract class PenCore {
String color;
public abstract void writeWord(String s);
}
PenCore抽象类有一个颜色实例变量，表示笔芯的颜色和一个抽象方法writWord(),表示使用该笔芯写字时的行为。 由于这两个类都是抽象的，所以它们不能直接实例化。相反，它们必须由实现其抽象方法的子类来扩展。
public class BlueBallPen extends BallPen{
public PenCore getPenCore(){
return new BluePenCore();
}
}
同时BuleBallPen继承了BallPen方法 ，因为是抽象类，它必须实现父类的PenCore方法，所以BuleBallPen返回自己的BluePenCore实例对象。
public class BluePenCore extends PenCore{
BluePenCore(){
color="蓝色";
}
public void writeWord(String s){
System.out.println("写出"+color+"的字:"+s);
}
}
所以当PenCore的子类重写方法它的具体笔芯类型就是由子类决定。
比如当蓝色笔芯继承了PenCore。重写了writeWord方法打印出“写出了传入color类型的字”。
public static void main(String args[]){
PenCore penCore;
BallPen ballPen=new BlueBallPen();
penCore=ballPen.getPenCore();
penCore.writeWord("你好,很高兴认识你");
}
所以在main函数中，第一行定义了PenCore penCore;
因为PenCore是抽象方法不能实例化，但是抽象类可以声明对象，声明一个抽象类类型的变量时，变量本身可以被实例化为null，虽然我们无法直接实例化对象，但我们可以使用该变量penCore来引用任何PenCore的具体子类的实例。
所以在代码的第4行，我们把pencore引用了ballPen的getPenCore方法来获取一个PenCore对象，这样就是引用了PenCore的子类的实例。
Main函数第2行Ball ballPen = new BlueBallPen();我们new了一个BlueBallPen使用了向上转型(向上转型就是把子类对象直接赋给父类引用，不用强制转换。使用向上转型可以调用父类类型中的所有成员，不能调用子类类型中特有成员，最终运行效果看子类的具体实现)，用父类类型的变量来引用子类对象，从而在运行时动态选择用哪个具体的实现类，也就是动态绑定机制。
同时子类初始化继承父类需要调用父类的构造方法，而父类BallPen中就有个默认构造函数。
BallPen() {
System.out.println("生产了一只装有"+getPenCore().color+"笔芯的圆珠笔");
}
所以当创建BlueBallPen对象时，它会调用其父类BallPen的构造函数，而BallPen又会调用getPenCore()方法来获取BluePenCore对象。而BluePenCore构造函数将颜色字段设置为“蓝色”。当BallPen构造函数打印消息时，它访问getPenCore()返回的PenCore对象也就是BluePenCore对象的颜色字段，该字段已设置为“蓝色”，就会输出“生产了一支装有蓝色笔芯的圆珠笔”。
接下来就是输出BluePenCore重写的writeWord方法写出蓝色的字“很高兴认识你”。
你可以用debug方式看代码的执行顺序。
那么我现在不想用蓝色圆珠笔了，我想用黑色的。就可以这样写
public class BlackBallPen extends BallPen{
public PenCore getPenCore(){
return new BlackPenCore();
}
}
public class BlackPenCore extends PenCore{
BlackPenCore(){
color="黑色";
}
public void writeWord(String s){
System.out.println("写出"+color+"的字:"+s);
}
}
控制台就会输出装有黑色笔芯的圆珠笔写下一句话: nice to meet you。
所以嘛，BallPen类就像一个工厂负责生产圆珠笔，PenCore代表抽象产品（即墨盒），而BluePenCore是该产品的具体体现，你需要什么颜色就提供什么颜色。这允许生产具有不同墨盒的不同类型的笔，同时使客户端代码与特定的笔和墨盒实现分离。这就是简单工厂的设计模式。
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