面试题：Java中如何在工厂模式结合反射实现基础的动态对象创建

Question

请描述在Java中，工厂模式结合反射机制实现动态对象创建的基本步骤，并给出一个简单的代码示例，假设存在一个接口`Shape`及其实现类`Circle`和`Rectangle`，通过工厂模式和反射动态创建`Shape`的实例。

Answer 1

基本步骤：

1. 定义接口：定义一个接口，所有需要通过工厂创建的对象都实现这个接口。
2. 创建实现类：创建接口的具体实现类。
3. 创建工厂类：在工厂类中，使用反射机制根据类名动态创建对象。
4. 调用工厂方法：通过调用工厂类的方法，传入需要创建对象的类名，获取相应的对象实例。

代码示例：

// 定义Shape接口
interface Shape {
    void draw();
}

// Circle实现类
class Circle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a Circle.");
    }
}

// Rectangle实现类
class Rectangle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a Rectangle.");
    }
}

// 工厂类
class ShapeFactory {
    public static Shape createShape(String className) {
        try {
            // 使用反射加载类
            Class<?> shapeClass = Class.forName(className);
            // 创建实例
            return (Shape) shapeClass.newInstance();
        } catch (ClassNotFoundException | InstantiationException | IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
}

// 测试类
public class FactoryPatternWithReflectionExample {
    public static void main(String[] args) {
        Shape circle = ShapeFactory.createShape("Circle");
        if (circle != null) {
            circle.draw();
        }

        Shape rectangle = ShapeFactory.createShape("Rectangle");
        if (rectangle != null) {
            rectangle.draw();
        }
    }
}

在上述代码中：

1. Shape接口定义了draw方法。
2. Circle和Rectangle类实现了Shape接口。
3. ShapeFactory类的createShape方法使用反射根据传入的类名创建Shape的实例。
4. 在main方法中，通过ShapeFactory创建Circle和Rectangle的实例并调用draw方法。注意在实际使用时，传入createShape方法的类名应包含完整的包名，如果类在默认包中则直接写类名。这里为了简洁，假设类在默认包中。