聊聊设计模式--简单工厂模式
简单工厂模式
前面也学了很多各种微服务架构的组件，包括后续的服务部署、代码管理、Docker等技术，那么作为后端人员，最重要的任务还是代码编写能力，如何让你的代码写的漂亮、易扩展，让别人一看赏心悦目，那么设计模式就是很重的了。那么本本篇文章就来聊聊一个简单的工厂模式。
缘起
一个22岁刚毕业的大学生A，计算机专业学的Java语言，到B公司面试。而面试题非常简单，实现一个简易计算器的功能，A觉得面试题很简单，三下五除二直接10分钟完事儿了。然而交卷后，迟迟等不到B公司的通知，多半是凉了，那么他是怎么实现的呢？代码如下：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入数字A：");
String A = sc.nextLine();
System.out.println("请选择运算符(+、-、*、/)：");
String B = sc.nextLine();
System.out.println("请输入数字B：");
String C = sc.nextLine();
double D = 0d;
if (B.equals("+")) D = Double.parseDouble(A) + Double.parseDouble(C);
if (B.equals("-")) D = Double.parseDouble(A) - Double.parseDouble(C);
if (B.equals("*")) D = Double.parseDouble(A) * Double.parseDouble(C);
if (B.equals("/")) D = Double.parseDouble(A) / Double.parseDouble(C);
System.out.println("结果是：" + D);
}
}
那么就以上的代码，按功能来说，有问题吗？
没问题，功能确实实现了；但是细看就会发现代码规范及其他的问题：
- 变量名命名问题：ABCD?
- if判断问题，假如输入的是
+号，那么其他的判断还有必要再去执行吗，没必要 - 输入的不是数字时怎么处理
那么按照上面的问题，依次去改动代码
public class Test {
public static void main(String[] args) {
try {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入数字A：");
double numberA = Double.parseDouble(sc.nextLine());
System.out.println("请选择运算符(+、-、*、/)：");
String strOperate = sc.nextLine();
System.out.println("请输入数字B：");
double numberB = Double.parseDouble(sc.nextLine());
double result = 0d;
switch (strOperate) {
case "+":
result = numberA + numberB;
break;
case "-":
result = numberA - numberB;
break;
case "*":
result = numberA * numberB;
break;
case "/":
result = numberA / numberB;
break;
}
System.out.println("结果是：" + result);
} catch (Exception e) {
System.out.println("您的输入有误：" + e.getMessage());
}
}
}
行了，代码规范的问题是都已经完善了。
那么如何提高代码的可维护、可扩展、可复用、灵活性更好呢？
答案就是面向对象。
业务的封装
准确的说，就是让业务逻辑和界面逻辑分开，让它们之间的耦合度下降，只有分离开，才可以达到容易维护和扩展。
增加一个运算类
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;
}
}
那么客户端Test的代码
public class Test {
public static void main(String[] args) {
try {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入数字A：");
double numberA = Double.parseDouble(sc.nextLine());
System.out.println("请选择运算符(+、-、*、/)：");
String strOperate = sc.nextLine();
System.out.println("请输入数字B：");
double numberB = Double.parseDouble(sc.nextLine());
double result = Operation.getResult(numberA, numberB, strOperate);
System.out.println("结果是：" + result);
} catch (Exception e) {
System.out.println("您的输入有误：" + e.getMessage());
}
}
}
业务逻辑和界面逻辑都分离开了，那么这种方案就是面向对象的封装，三大特性之一。
增加功能
计算器的功能发生改变了，不仅要支持+-*/，我还想要加一个平方根运算，那我们就需要去修改Operation类中的代码
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;
case "pow":
result = Math.pow(numberA, numberB);
break;
}
return result;
}
}
那么问题来了，我这里是加了一个pow的case分支，加一个平方根运算的功能，但是却需要让加减乘除的运算全都得来参与编译，万一一个不小心，把加法运算改成减法了，又没有注意到，直接给上生产环境了，这之后造成的问题能承担的了吗？
那么我们为了增加功能，而不让其他已经存在的功能有代码误改的风险。继续对业务方法进行改进.
我们将Operation类置为抽象类，让其他的加减乘除继承它，并且每一个功能都是一个单独的类实现自己的业务逻辑
public abstract class Operation {
public double getResult(double numberA, double numberB) {
return 0d;
}
}
加减乘除类
public class Add extends Operation { // 加
@Override
public double getResult(double numberA, double numberB) {
return numberA + numberB;
}
}
public class Sub extends Operation { // 减
@Override
public double getResult(double numberA, double numberB) {
return numberA - numberB;
}
}
public class Mul extends Operation { // 乘
@Override
public double getResult(double numberA, double numberB) {
return numberA * numberB;
}
}
public class Div extends Operation { // 除
@Override
public double getResult(double numberA, double numberB) {
if (numberB == 0) {
System.out.println("除数不能为0");
throw new RuntimeException();
}
return numberA / numberB;
}
}
实现简单工厂
上面抽象出来一个操作类(Operation)，并且有加减乘除的业务逻辑类，那么我如何得知，应该用哪个业务逻辑类呢？
这时候，我们就需要一个工厂类，工厂顾名思义就是用来加工的，我把原料放进去，工厂给我生产出来产品。
public class OperationFactory {
public static Operation createOperate(String operate) {
Operation oper = null;
switch (operate) {
case "+":
oper = new Add();
break;
case "-":
oper = new Sub();
break;
case "*":
oper = new Mul();
break;
case "/":
oper = new Div();
break;
}
return oper;
}
}
客户端这里调用时
public class Test {
public static void main(String[] args) {
try {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入数字A：");
double numberA = Double.parseDouble(sc.nextLine());
System.out.println("请选择运算符(+、-、*、/)：");
String strOperate = sc.nextLine();
System.out.println("请输入数字B：");
double numberB = Double.parseDouble(sc.nextLine());
Operation operate = OperationFactory.createOperate(strOperate);
double result = operate.getResult(numberA, numberB);
System.out.println("结果是：" + result);
} catch (Exception e) {
System.out.println("您的输入有误：" + e.getMessage());
}
}
}
上面就是大致的结构图，当我们再次增加新的功能时，只需要去集成Operation运算类，然后实现自己的业务逻辑就可以了，看起来是不是比原先的一坨代码更加一目了然了，并且也提高了它的复用性、维护性、扩展性，也更加灵活了。