设计模式——简单工厂模式

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，但不属于23种GOF设计模式之一。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，可以理解为是不同工厂模式的一个特殊实现。

让我们从一个简单的实例开始：

    用任意一种面向对象的语言是实现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。

这很简单，直接上代码(C#)：

public class program    {        static void Main(string[] args)        {            Console.Write("请输入数字A:");            string A = Console.ReadLine();            Console.Write("请选择运算符号（+，-，*，/）：");            string B = Console.ReadLine();            Console.Write("请输入数字B:");            string C = Console.ReadLine();            string D = "";            if (B == "+")                D = Convert.ToString(Convert.ToDouble(A) + Convert.ToDouble(C));            if (B == "-")                D = Convert.ToString(Convert.ToDouble(A) - Convert.ToDouble(C));            if (B == "*")                D = Convert.ToString(Convert.ToDouble(A) * Convert.ToDouble(C));            if (B == "/")                D = Convert.ToString(Convert.ToDouble(A) / Convert.ToDouble(C));            Console.WriteLine("结果是：" + D);        }    }

代码显然可以满足功能，但是这远远不够：

首先，ABCD的命名极不规范；

if判断分支，意味着每个条件都要做判断，等于让计算机做了三次无用功；

如果除数时，客户输入了0怎么版，如果用户输入的是字符串而不是数字怎么办；

让我们修改一下代码，规范一下代码规范：

public class program {    static void Main(string[] args)    {        try        {            Console.Write("请输入数字A:");            string strNumberA = Console.ReadLine();            Console.Write("请选择运算符号（+，-，*，/）：");            string strOperat = Console.ReadLine();            Console.Write("请输入数字B:");            string strNumberB = Console.ReadLine();            string strResult = "";                switch (strOperat)            {                case "+":                    strResult = Convert.ToString(Convert.ToDouble(strNumberA) + Convert.ToDouble(strNumberB));                    break;                case "-":                    strResult = Convert.ToString(Convert.ToDouble(strNumberA) - Convert.ToDouble(strNumberB));                    break;                case "*":                    strResult = Convert.ToString(Convert.ToDouble(strNumberA) * Convert.ToDouble(strNumberB));                    break;                case "/":                    if (strNumberB != "0")                        strResult = Convert.ToString(Convert.ToDouble(strNumberA) / Convert.ToDouble(strNumberB));                    else                        strResult = "除数不能为0！";                    break;            }            Console.WriteLine("结果是：" + strResult);            Console.WriteLine();        }        catch(Exception ex)        {            Console.WriteLine("您的输入有错：" + ex.Message);        }    }}

看起来还不错，就目前代码来说，实现计算器是没有问题的，但是这样真的就够了吗，如果我们要扩展这个计算器怎么办呢，显然，这个程序还有待改进，我们想让这个程序可维护，可扩展，可复用，怎么办呢？我们是不是应该采用面向对象的方式来实现一下呢，听起来还不错，我们来试一下吧：

我们将业务逻辑与界面逻辑分开，让他们之间的耦合度下降。只有分隔开，才可以达到容易维护或扩展：

我们先来一个Operation运算类：

public class Operation{    public static double GetResult(double numberA, double numberB, string operate)    {        double result = 0d;        switch (operate)        {            case "+":                result = numberA + numberB;                break;            case "-":                result = numberA - numberB;                break;            case "*":                result = numberA * numberB;                break;            case "/":                result = numberA / numberB;                break;        }        return result;     }}

再来看看客户端代码：

public class program {    static void Main(string[] args)    {        try        {            Console.Write("请输入数字A:");            string strNumberA = Console.ReadLine();            Console.Write("请选择运算符号（+，-，*，/）：");            string strOperat = Console.ReadLine();            Console.Write("请输入数字B:");            string strNumberB = Console.ReadLine();            string strResult = "";            strResult = Convert.toString(Operation.GetResult(Convert.ToDouble(strNumberA), Convert.ToDouble(strNumberB), strOperate);            Console.WriteLine("结果是：" + strResult);            Console.WriteLine();        }        catch(Exception ex)        {            Console.WriteLine("您的输入有错：" + ex.Message);        }    }}

这样显然是不错的，我们已经完全将业务逻辑与界面逻辑分开了，这样我们就可以在Windows程序、Web版程序，PDA、手机上面调用该类进行运算了，面向对象似乎挺简单的，但是别高兴太早，仅此而已，实在谈不上面向对象，面向对象三大特性我们只使用了封装，还有继承和多态我们并没有使用呢，我们需要将我们的代码再升华一下：

如果我们需要新增一个开根运算怎么办呢，你可能会想改一下Operation类，在switch中加一个分支不就够了吗，这样可以，但是显然不安全，这里我不说，你可以思考一下，或许看了下面的代码你就懂了（别忘了我们要做什么----继承与多态）：

看代码：

Operation运算类：

public class Operation{    private double _numberA = 0;    private double _numberB = 0;    public double NumberA    {        get { return _numberA; }        set { _numberA = value; }    }    public double NumberB    {        get { return _numberB; }        set { _numberB = value; }    }    public virtual double GetResult()    {        double result = 0;        return result;    }}

加减乘除类：

class OperationSub : Operation{    public override double GetResult()    {        double result = 0;        result = NumberA - NumberB;        return result;    }}class OperationMul : Operation{    public override double GetResult()    {        double result = 0;        result = NumberA * NumberB;        return result;    }}class OperationDiv : Operation{    public override double GetResult()    {        double result = 0;        if(NumberB == 0)        {            throw new Exception("除数不能为0！");        }        result = NumberA / NumberB;        return result;    }}

你懂我的意思了吗，没错，我们应该再降一下代码的耦合度，让代码从紧耦合到松耦合，是不是看起来好多了。

说到现在，我们还没谈到简单工厂模式呢，现在我们在代码中引入简单工厂模式，来看看：

我们现在的问题其实就是如何去实例化对象的问题，将来会不断增加实例化的对象，比如开根运算，我们应该考虑用一个单独的类来做这个创造实例的过程，这就是工厂：

简单运算工厂类：

public class OperationFactory{    public static Operation creatOperate(string operate)    {        Operation oper = null;        switch(operate)        {            case "+":                oper = new OperationAdd();                break;            case "-":                oper = new OperationSub();                break;            case "*":                oper = new OperationMul();                break;            case "/":                oper = new OperationDiv();                break;        }        return oper;    }}

客户端代码：

public class program{    static void Main(string[] args)    {        Operation oper;        oper = OperationFactory.creatOperate("+");        oper.NumberA = 1;        oper.NumberB = 2;        double result = oper.GetResult();        Console.WriteLine(result);    }}

现在我们要新增运算，只需要增加相应的运算子类就可以了，并在运算类工厂switch中增加分支。