源起
最近在看程杰著作的《大话设计模式》,全书以小菜和大鸟对话的形势,由浅入深的讲解程序的设计思想,影射出一个个设计模式。我之前虽然也使用过一些设计模式,但没有系统的学习、整理、总结,现从该书入手,拟补自己技术领域的一块空白。该书虽以C#语言为基础,但对Java程序猿来说,却不影响阅读。本专栏记录自己学习设计模式的过程及自己的认识,争取从小菜蜕变成大鸟。
定义
从设计模式的类型上来说,简单工厂模式是属于创建型模式,又叫做静态工厂方法(Static Factory Method)模式,简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式。
需求
使用Java来编写一个计算器控制台程序,要求输入两个数和运算符号,得到结果。
实现
级别1
import java.util.Scanner;
public class Operateion{
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
try{
do{
System.out.println("输入数字A:");
double numA = scanner.nextDouble();
System.out.println("输入运算符(+、-、*、/):");
Stringoperate = scanner.next();
System.out.println("输入数字B:");
double numB = scanner.nextDouble();
double result = 0;
if(operate.equals("+"))
result = numA + numB;
else if (operate.equals("-"))
result = numA - numB;
else if (operate.equals("*"))
result = numA * numB;
else if (operate.equals("/") && numB != 0)
result = numA / numB;
else if (numB == 0)
System.err.println("除数不能为0!");
else
System.err.println("运算符输入有误!");
System.out.println("运算结果为:"+ result);
System.out.println("是否继续操作(Y/N):");
}while(!scanner.next().equalsIgnoreCase("n"));
}catch (RuntimeException e) {
System.err.println("程序发生异常退出!");
}
}
}
上面的程序实现了最基本的四则运算,并对基本的异常进行了处理,还可以循环运算。假如说我别处也需要一个运算的程序,还需要再写一份,难复用。我们需要一份可以复用的代码!
级别2
import java.util.Scanner;
public class Operation {
/*客户端代码 */
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
try{
do{
System.out.println("输入数字A:");
double numA = scanner.nextDouble();
System.out.println("输入运算符(+、-、*、/):");
String operate = scanner.next();
System.out.println("输入数字B:");
double numB = scanner.nextDouble();
double result = getResult(numA, numB, operate);
System.out.println("运算结果为:"+ result);
System.out.println("是否继续操作(Y/N):");
}while(!scanner.next().equalsIgnoreCase("n"));
}catch (RuntimeException e) {
System.err.println("程序发生异常退出!");
}
}
/*计算器代码 */
public static double getResult(double numA, double numB, String operate) {
doubleresult = 0;
if(operate.equals("+"))
result = numA + numB;
else if (operate.equals("-"))
result = numA - numB;
else if (operate.equals("*"))
result = numA * numB;
else if (operate.equals("/") && numB != 0)
result = numA / numB;
else if (numB == 0)
System.err.println("除数不能为0!");
else
System.err.println("运算符输入有误!");
returnresult;
}
}
上面的程序将计算器的代码封装到一个方法中,供客户端调用,这样如果存在多个客户端,只需要调用这个方法即可,实现了代码的可复用。那么现在我们把这个工具类编译后,其他人就可以使用了,假如说现在需要添加一个新算法,求A的B次方,我们就需要修改这个类的源代码,在getResult中加入新的分支,然后重新编译,供客户端使用,难扩展。
级别3
public abstract class Operation {
protected double numA;
protected double numB;
public double getNumA() {
return numA;
}
public void setNumA(double numA) {
this.numA = numA;
}
public double getNumB() {
return numB;
}
public void setNumB(double numB) {
this.numB = numB;
}
public abstract double getResult();
}
/* 加法 */
public class AddOperation extends Operation {
@Override
public double getResult() {
return numA + numB;
}
}
/* 减法 */
public class SubOperation extends Operation {
@Override
public double getResult() {
return numA - numB;
}
}
/* 乘法 */
public class MulOperation extends Operation {
@Override
public double getResult() {
return numA * numB;
}
}
/* 除法 */
public class DivOperation extends Operation {
@Override
public double getResult() {
if(numB == 0)
throw new RuntimeException("除数不能为0!");
return numA / numB;
}
}
上面的代码先创建了一个抽象类Operation,然后创建了加减乘除四个子类,分别实现其运算方法,如果以后需要修改某种运算,只需要去修改相应的类即可,如果需要增加某种运算,只需要去实现Operation的getResult方法即可,那么,我们还需要一个创建运算类的工厂。
public class OperationFactory {
public static Operation createOperation(String operate) {
Operation op = null;
if(operate == null)
throw new RuntimeException("运算符不能为空!");
else if(operate.equals("+"))
op = new AddOperation();
else if(operate.equals("-"))
op = new SubOperation();
else if(operate.equals("*"))
op = new MulOperation();
else if(operate.equals("/"))
op = new DivOperation();
else
throw new RuntimeException("运算符错误!");
return op;
}
}
客户端代码
public class OperationTest {
public static void main(String[] args) {
Operation op = null;
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
try {
do {
System.out.println("输入数字A:");
double numA = scanner.nextDouble();
System.out.println("输入运算符(+、-、*、/):");
String operate = scanner.next();
System.out.println("输入数字B:");
double numB = scanner.nextDouble();
op = OperationFactory.createOperation(operate);
op.setNumA(numA);
op.setNumB(numB);
double result = op.getResult();
System.out.println("运算结果为:" + result);
System.out.println("是否继续操作(Y/N):");
} while(!scanner.next().equalsIgnoreCase("n"));
} catch (RuntimeException e) {
System.err.println("程序发生异常退出!");
e.printStackTrace();
}
}
}
将创建对象的工作交给工厂负责,使客户端调用和运算类解耦,当我们更改运算类时,客户端代码不会收到影响,也不需要修改。同时将计算器程序中的多个分支判断拆成了各个类,当分支判断中逻辑过于复杂时,这样做是非常好的。使用面向对象语言的特性(封装、继承、多态),以优雅的方式解决了可复用、可维护、可扩展等问题。
UML
总结
一个小小的计算器程序竟然可以写的这么perfect,编程是一门技术,更是一门艺术。在编写代码的过程中,要牢记可复用、易维护、好扩展,这样,自己才能有所提高,才是真正的软件工程师。
本文来自:
高爽|JavaAnd Flex Corder,原文地址:
http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/8163418
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