面试题：Java工厂方法模式在复杂插件化系统中的优化与拓展

优化工厂方法模式以提高性能和可维护性

处理插件加载的并发问题
- 使用线程池：创建一个固定大小的线程池来处理插件的加载任务。在Java中，可以使用ExecutorService和ThreadPoolExecutor。
- 示例代码思路：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class PluginFactory {
    private static final ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);

    public static void loadPlugin(final String pluginClassName) {
        executorService.submit(() -> {
            try {
                Class<?> pluginClass = Class.forName(pluginClassName);
                // 实例化插件并进行相关初始化操作
                Object pluginInstance = pluginClass.getDeclaredConstructor().newInstance();
                // 完成插件加载的后续操作
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
    }
}

避免内存泄漏
- 使用弱引用：对于插件对象，如果在某些情况下可能不再使用，但又担心强引用导致内存泄漏，可以使用WeakReference。
- 示例代码思路：

import java.lang.ref.WeakReference;

public class PluginManager {
    private WeakReference<Object> pluginRef;

    public void loadPlugin(Object plugin) {
        pluginRef = new WeakReference<>(plugin);
    }

    public Object getPlugin() {
        return pluginRef == null? null : pluginRef.get();
    }
}

及时释放资源：在插件卸载时，确保插件所占用的资源（如文件句柄、数据库连接等）被正确释放。

基于工厂方法模式拓展支持插件的版本管理和兼容性检测

设计方案
- 版本管理：在插件类中添加版本字段，在工厂方法中通过配置文件或注解来获取插件的版本信息。
- 兼容性检测：定义一个兼容性规则接口，不同的插件根据自身逻辑实现该接口。在工厂方法加载插件前，进行兼容性检测。
代码实现思路
- 版本管理：

public class Plugin {
    private String version;

    public Plugin(String version) {
        this.version = version;
    }

    public String getVersion() {
        return version;
    }
}

public class PluginFactory {
    public static Plugin createPlugin(String pluginClassName, String version) {
        try {
            Class<?> pluginClass = Class.forName(pluginClassName);
            // 假设插件类有带版本参数的构造函数
            return (Plugin) pluginClass.getDeclaredConstructor(String.class).newInstance(version);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
}

兼容性检测：

public interface CompatibilityChecker {
    boolean isCompatible(Plugin otherPlugin);
}

public class MyPlugin implements CompatibilityChecker {
    private String version;

    public MyPlugin(String version) {
        this.version = version;
    }

    @Override
    public boolean isCompatible(Plugin otherPlugin) {
        // 简单示例：这里假设版本号相同即兼容
        return this.version.equals(otherPlugin.getVersion());
    }
}

public class PluginFactory {
    public static Plugin createPlugin(String pluginClassName, String version) {
        try {
            Class<?> pluginClass = Class.forName(pluginClassName);
            Plugin plugin = (Plugin) pluginClass.getDeclaredConstructor(String.class).newInstance(version);
            // 检测兼容性
            if (plugin instanceof CompatibilityChecker) {
                // 这里假设已经加载了其他插件，遍历检测兼容性
                // 实际应用中可以从插件管理列表获取其他插件
                boolean isCompatible = true;
                // 示例遍历检测
                for (Plugin otherPlugin : getLoadedPlugins()) {
                    if (!((CompatibilityChecker) plugin).isCompatible(otherPlugin)) {
                        isCompatible = false;
                        break;
                    }
                }
                if (!isCompatible) {
                    throw new RuntimeException("Plugin is not compatible with existing plugins");
                }
            }
            return plugin;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

    private static Plugin[] getLoadedPlugins() {
        // 返回已加载插件的数组，实际实现根据插件管理机制确定
        return new Plugin[0];
    }
}

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面试题：Java工厂方法模式在复杂插件化系统中的优化与拓展

知识考点

面试题答案

优化工厂方法模式以提高性能和可维护性

基于工厂方法模式拓展支持插件的版本管理和兼容性检测