设计模式学习笔记——简单工厂模式

在学校的时候就看到一本书——《大话设计模式》，就觉得是一本好书，只是大略的浏览了一下，在青岛培训的时候，也看了一半左右，时间一长就忘了，重新看一遍，写写学习笔记。

简单工厂模式

问题：使用Java面向对象语言实现计算器控制台程序。

import java.util.Scanner;

public class Calculator {

	public static void main(String[] args) {
		
		String number_A = "";
		String number_B = "";
		String oper = "";
		double result = 0d;
		
		System.out.println("请输入数字A：");
		@SuppressWarnings("resource")
		Scanner input = new Scanner(System.in);
		number_A = input.next();
		
		System.out.println("请输入运算符号(+,-,*,/)：");
		oper = input.next();
		
		System.out.println("请输入数字B：");
		number_B = input.next();
		
		switch (oper) {
		case "+":
			result = Double.parseDouble(number_A) + Double.parseDouble(number_B);
			break;
		case "-":
			result = Double.parseDouble(number_A) - Double.parseDouble(number_B);
			break;
		case "*":
			result = Double.parseDouble(number_A) * Double.parseDouble(number_B);
			break;
		case "/":
			result = Double.parseDouble(number_A) / Double.parseDouble(number_B);
			break;
		}
		System.out.println("结果为：" + result);
	}
	
}

上面代码没有考虑除数不能为0的问题，并且没有实现业务和界面的分离。

要求1：业务和界面的分离：

/**
 * @author xukai 业务的封装
 */
public class Operation {

	public static double getResult(double number_A, double number_B, String operate) {
		double result = 0d;
		switch (operate) {
		case "+":
			result = number_A + number_B;
			break;
		case "-":
			result = number_A - number_B;
			break;
		case "*":
			if (number_B == 0) {
				break;
			} else {
				result = number_A * number_B;
			}
			break;
		case "/":
			result = number_A / number_B;
			break;
		}
		return result;
	}

}

测试类：

package com.xk.night1225.factory.simple.calculator.factory;

import java.util.Scanner;

public class OperationTest {

	public static void main(String[] args) {
		String number_A = "";
		String number_B = "";
		String oper = "";
		double result = 0d;

		System.out.println("请输入数字A：");
		@SuppressWarnings("resource")
		Scanner input = new Scanner(System.in);
		number_A = input.next();

		System.out.println("请输入运算符号(+,-,*,/)：");
		oper = input.next();

		System.out.println("请输入数字B：");
		number_B = input.next();

		result = Operation.getResult(Double.parseDouble(number_A), Double.parseDouble(number_B), oper);
		System.out.println("结果为：" + result);
	}

}

要求2：新增开根（sqrt）运算。

如果想要添加开根操作，需要在Operation类中添加一个case分支，也就相当于要更改源码，这样是不可取的，因为其他运算也会暴露给修改者，不安全。
引进简单工厂模式：

创建一个Operation类：

public class Operation {

	private double numberA;

	private double numberB;

	public double getResult() {
		double result = 0.0;
		return result;
	}

	public double getNumberA() {
		return numberA;
	}

	public void setNumberA(double numberA) {
		this.numberA = numberA;
	}

	public double getNumberB() {
		return numberB;
	}

	public void setNumberB(double numberB) {
		this.numberB = numberB;
	}

}

对应不同的运算，创建不同的运算类，如加法运算：

/**
 * @author xukai
 * 加法操作
 */
public class OperationAdd extends Operation {

	@Override
	public double getResult() {
		return getNumberA() + getNumberB();
	}

}

创建工厂：

/**
 * @author xukai
 * 运算工厂
 */
public class OperationFactory {

	public static Operation createOperate(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;
	}
	
}

通过工厂实例化需要的运算类对象，使用多态，实现了计算器的运算结果。

测试：

public class OperationTest {

	public static void main(String[] args) {

		double a = 1.0;
		double b = 2.0;

		Operation oper = OperationFactory.createOperate("+");
		oper.setNumberA(a);
		oper.setNumberB(b);
		System.out.println(oper.getResult());
	}

}

现在需要实现开方运算，只需要添加Sqrt类继承Operation类，对返回结果进行方法实现，和在OperationFactory工厂添加case分支判断。

总结

使用设计模式需要达到的目的：

1.可维护，程序可以被修改。

2.可复用，程序可以被重复使用。

3.可扩展，程序有新功能产生，可以扩展、实现该功能。

4.灵活性好，程序执行方式可以改变。

例：印刷“对酒当歌，人生几何”

1.印刷的每个字都可以被修改（可维护）。

2.可以多次印刷（可复用）。

3.可以在中间添字（可扩展）。

4.可以横着印刷，也可以竖着印刷（灵活性好）。