创建型设计模式实战：从几何形状到网络连接

本实验旨在深入理解和应用Java中的四种创建型设计模式：简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式以及建造者模式。以下是每个模式的详细介绍： 1. **简单工厂模式** 实验要求设计一个绘图工具类，使用简单工厂模式来创建不同几何形状的对象，如Circle、Rectangle和Triangle。这个模式允许客户端通过一个统一的接口请求具体对象，而无需知道具体实现。在这个场景中，工厂类`ShapeFactory`会根据输入的几何类型决定创建哪个具体类的实例。如果尝试创建不支持的形状，会抛出`UnsupportedShapeException`异常。这体现了简单工厂模式的灵活性和代码组织的清晰性。 2. **工厂方法模式** 在网络管理软件中，为不同网络协议设计连接类（如POP3Connection、IMAPConnection和HTTPConnection）是工厂方法模式的应用。通过将创建连接对象的过程封装到特定的工厂类，如`NetworkConnectionFactory`，使得客户端只需要调用相应的方法即可，降低了耦合度，同时也方便扩展新的协议。 3. **抽象工厂模式** 为改善数据库操作性能，用户可自定义数据库连接和语句。抽象工厂模式在此用于提供一组相关的或相互依赖的对象，如`DatabaseFactory`，它可以根据用户的配置动态生成Oracle或MySQL的专属连接类和语句类。这种模式确保了系统的扩展性和灵活性，同时保持了代码的模块化。 4. **建造者模式** 在赛车游戏开发中，建造者模式用于创建不同类型的赛车，比如方程式赛车、场地野赛车等。玩家通过选择赛车类型，`RacerBuilder`会一步步构造出一辆完整的赛车，每个部件如车身、发动机等都可以独立定制。这种模式有助于维护组件间的独立性，并且使用户界面更直观。 5. **原型模式** 在在线招聘网站中，用户可以创建简历模板并复制修改。原型模式（如`ResumePrototype`）在这里扮演着关键角色，它提供了原始模板，并允许用户基于模板创建新的简历实例。对于照片处理，原型模式允许用户选择是否复制照片，确保了模板与新简历之间的隔离性。 通过这些实验，学生不仅可以掌握设计模式在实际编程中的应用，还能理解它们如何提高代码的可复用性、可扩展性和灵活性，以及降低代码的耦合度。