工厂模式

本课属于 Coddy Kotlin 学习旅程的“面向对象编程”单元。第 43 课，共 57 课。

工厂模式将创建哪个类的决定集中在一个地方。调用方描述自己的需求，并接收接口类型，而无需指定具体类：

interface Notifier {
    fun send(to: String): String
}
class EmailNotifier : Notifier {
    override fun send(to: String) = "email to $to"
}
class SmsNotifier : Notifier {
    override fun send(to: String) = "sms to $to"
}

object NotifierFactory {
    fun create(channel: String): Notifier? = when (channel) {
        "email" -> EmailNotifier()
        "sms" -> SmsNotifier()
        else -> null
    }
}

在 main 中：

println(NotifierFactory.create("sms")?.send("ada"))
println(NotifierFactory.create("fax")?.send("bo"))

输出：

sms to ada
null

在 Kotlin 中，工厂通常是接口或基类的伴生对象中的函数，因此调用方可以写成 Shape.from("circle 2")。它可以先解析并检查输入，再创建对象：

interface Shape {
    fun area(): Double

    companion object {
        fun from(text: String): Shape? {
            val p = text.split(" ")
            val n = p.getOrNull(1)?.toDoubleOrNull() ?: return null
            return when (p[0]) {
                "circle" -> Circle(n)
                "square" -> Square(n)
                else -> null
            }
        }
    }
}
class Circle(val r: Double) : Shape {
    override fun area() = 3.14 * r * r
}
class Square(val s: Double) : Shape {
    override fun area() = s * s
}

在 main 中：

println(Shape.from("square 3")?.area())
println(Shape.from("circle x")?.area())

输出：

9.0
null

调用方只会看到接口，因此工厂可以更改返回的类，而不影响调用方。这里，小型数据保留在内存中，大型数据则写入磁盘：

interface Storage {
    fun describe(): String
}
class MemoryStorage : Storage {
    override fun describe() = "memory"
}
class DiskStorage(val path: String) : Storage {
    override fun describe() = "disk at $path"
}

fun storageFor(sizeMb: Int): Storage = if (sizeMb < 100) MemoryStorage() else DiskStorage("/tmp/cache")

在 main 中：

println(storageFor(5).describe())
println(storageFor(500).describe())

输出：

memory
disk at /tmp/cache

工厂也可以是一个值：类型为 (String) -> Animal 的函数可以创建对象，而调用方无需知道它们的类。从名称到此类函数的映射就是注册表，像 ::Dog 这样的构造函数引用则是一个现成的工厂函数：

open class Animal(val name: String) {
    open fun sound() = "..."
}
class Dog(name: String) : Animal(name) {
    override fun sound() = "Woof"
}
class Cat(name: String) : Animal(name) {
    override fun sound() = "Meow"
}

在 main 中：

val makers: Map<String, (String) -> Animal> = mapOf("dog" to ::Dog, "cat" to ::Cat)
val pet = makers.getValue("cat")("Tom")
println("${pet.name} says ${pet.sound()}")

输出：

Tom says Meow

挑战

简单

多个导出器实现了提供的接口 Exporter（extension 和 export(title, lines)）。编写 MarkdownExporter（扩展名为 md：一行 # Title，然后每行对应一行 - item）、CsvExporter（扩展名为 csv：先输出 title,Title，然后每行对应一行 line,item）和 PlainExporter（扩展名为 txt：标题转换为大写字母，然后原样输出各行）。接着编写工厂对象 ExporterFactory：create(format) 会忽略大小写，并为 markdown、csv 或 plain 返回对应的导出器，否则返回 null；supported() 会返回格式名称。

提供的代码会读取格式、标题和各行内容，并输出 report.md 和导出的文本，或者输出 unsupported format pdf; try markdown, csv, plain。

你的代码应写在 MarkdownExporter.kt、CsvExporter.kt、PlainExporter.kt、ExporterFactory.kt 和 Exporter.kt 中。Main.kt 包含提供的输入/输出代码，不能编辑。

亲手试试

fun main() {
    // 提供的输入输出代码：保持原样。
    val input = generateSequence(::readLine).toList()
    val exporter = ExporterFactory.create(input[0])
    if (exporter == null) {
        println("unsupported format ${input[0]}; try ${ExporterFactory.supported().joinToString(", ")}")
    } else {
        println("report.${exporter.extension}")
        println(exporter.export(input[1], input.drop(2)))
    }
}

自我测试

这节课包含一个小测验。开始学习即可作答，并记录你的进度。

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