圖片讀取器和皮膚庫設計
無論是圖片讀取器還是皮膚庫設計，其實只是點到爲止，沒有深入做出很好的視覺效果，請見諒。
一、實驗目的
1．結合實例，熟練分析並繪製UML類圖；
2．熟練使用java實現兩種常見的創建型設計模式，包括工廠方法模式、抽象工廠模式。理解每一種設計模式的模式動機，掌握模式結構，學習如何使用代碼實現這些模式。
二、實驗要求
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結合實例，正確無誤地繪製工廠方法模式、抽象工廠模式的模式結構圖；
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要求使用XML和Java反射機制來創建對象。
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使用Java語言實現工廠方法模式、抽象工廠模式實例，代碼運行正確無誤。
三、實驗原理
工廠方法模式(Factory Method Pattern)又稱爲工廠模式，也叫虛擬構造器(Virtual Constructor)模式或者多態工廠(Polymorphic Factory)模式，它屬於類創建型模式。在工廠方法模式中，工廠父類負責定義創建產品對象的公共接口，而工廠子類則負責生成具體的產品對象，這樣做的目的是將產品類的實例化操作延遲到工廠子類中完成，即通過工廠子類來確定究竟應該實例化哪一個具體產品類。
抽象工廠模式(Abstract Factory Pattern)：提供一個創建一系列相關或相互依賴對象的接口，而無須指定它們具體的類。抽象工廠模式又稱爲Kit模式，屬於對象創建型模式。
四、實驗步驟、數據記錄及處理
1.圖片讀取器
使用工廠方法模式設計一個程序用來讀取各種不同類型的圖片格式，針對每一種圖片格式都設計一個圖片讀取器(ImageReader)，例如GIF圖片讀取器(GifReader)用於讀取GIF格式的圖片、JPG圖片讀取器 (JpgReader)用於讀取JPG格式的圖片。需充分考慮系統的靈活性和可擴展性。
使用工廠方法模式設計一個程序用來讀取各種不同類型的圖片格式，針對每一種圖片格式都設計一個 圖片讀取器(ImageReader)，例如GIF圖片讀取器(GifReader)用於讀取GIF格式的圖片、JPG圖片讀取器(JpgReader)用於讀取JPG格式的圖片。需充分考慮系統的靈活性和可擴展性。
分析：用抽象工廠imageReaderFactory去生產抽象的圖片讀取器(ImageReader)，由於GIF圖片讀取器(GifReader)用於讀取GIF格式的圖片、JPG圖片讀取器 (JpgReader)用於讀取JPG格式的圖片。所以得有GifReadFactory和JpgReadFactory這兩個工廠以達到產生不同類型的圖片讀取器。考慮到系統的靈活性和可擴展性，則需要將抽象工廠imageReaderFactory和圖片讀取器(ImageReader)定義爲接口的形式。例如增加PNG圖片讀取器用於讀取PNG格式的圖片，只需要實現相應的ImageReader接口和ImageReader Factory接口，增加相應的工廠和圖片讀取器，沒有對原有業務造成影響。客戶端Client調用不同的圖片讀取器讀取相應圖片的信息。XMLUtil則是運用反射機制提供工廠實例化方法getBean()
根據工廠方法模式用rational rose對題設內容進行uml建模，類圖如下所示。
那麼如何實現不同讀取器的調度呢？
這就取決於工廠生產哪個圖片讀取器。這樣就從圖片讀取器的調度轉換到不同工廠之間的調度。我們通過改變工廠註冊文件config.xml來實現。
2.皮膚庫
某軟件公司欲開發一套界面皮膚庫，可以對桌面軟件進行界面美化。不同的皮膚將提供視覺效果不同的按鈕、文本框、組合框等界面元素，其結構如下圖所示：
該皮膚庫需要具備良好的靈活性和可擴展性，用戶可以自由選擇不同的皮膚，開發人員可以在不修改既有代碼的基礎上增加新的皮膚。試使用抽象工廠模式設計該皮膚庫，繪製類圖並編程模擬實現。
分析:抽象皮膚庫工廠可以生產多種結構的產品，按鈕，文本框，組合框，而每個具體工廠可以生產出同種產品，不同結構的產品，即Spring風格和Summer風格屬於不同的具體工廠的產品。
根據抽象工廠模式用ratioal rose 對題設內容進行uml建模，類圖如下所示
考慮到要實現不同的按鈕，文本框，組合框，所以每個繼承JFrame類。
五、實驗中所出現的問題及解決方案
圖片讀取器
(1) 配置文件路徑不對，這將會導致工廠無法註冊？
根據idea控制檯打印的路徑對比自己填寫的路徑改正。
(2) 圖片格式如何判斷？
通過查找資料，發現jdk類庫中提供有圖片輸入流，然後再用迭代器決解。
(3) 圖片信息如何判斷？
類庫中提供有ImageIo,可以讀取圖片信息。
皮膚庫
(1) 如何實現不同顏色的按鈕、綠色邊文本框、綠色邊框組合框？
通過查找資料，以依賴注入的方式，添加按鈕JButton,組合框JComBox,文本框JTextField。不同顏色的邊框設置方法：
setBorder ( BorderFactory.createLineBorder ( Color.GREEN,5 ) )
六、實驗結果
(1)圖片讀取器
Gif圖片讀取器工廠註冊
選擇圖片cat.gif，輸出結果
Jpg圖片讀取器工廠註冊
選擇圖片2.jpg，輸出結果
(2)皮膚庫
Spring風格的工廠註冊
結果展示
從左到右依次是SpringButton、SpringTextBox、SpringComboBox。
Summer風格的工廠註冊
結果展示
七、實驗心得
圖片讀取器
首先加深了對設計模式的理解，我認爲設計模式是編程套路，這些編程套路從結構上大致是不會改變的，既然是不變的，那麼照着這種固定結構，只要完成uml建模，畫出類圖，那麼完成編程是比較容易的。接着談談本例應用工廠方法模式解決的看法，聯繫實際，不同的圖片讀取器又怎麼會在不同的工廠中生產呢？一般地，都會是一個工廠生產出不同的圖片讀取器，所以我覺得這裏用圖片讀取器案例理解工廠方法模式是有待商榷的。
接着對於工廠方法模式的結構更加深刻。最後就是對於實現實例化的getBean()方法，應用dom模型讀取配置文件，積累更多思路。
皮膚庫
當用抽象工廠模式實現皮膚庫的基本框架後，就是ui處理，抽象工廠模式與工廠方法模式更具有實際意義。
八、項目結構
圖片讀取器
皮膚庫
九、待改進問題
1.實際上在圖片讀取器中，ImageFormat類可以讀取各種格式的圖片，讓具體圖片讀取器繼承它，就顯得有些大材小用，窄化功能的意味。
2.在實現皮膚庫中，讓每個具體組件繼承JFrame,顯然組件之間的耦合增加了。