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简单工厂模式

2024-07-10 07:33:45   227人阅读

一：软件设计的目标：是实现软件可维护，可扩展，可复用，灵活性好等功能。课本上通过活字印刷术讲述了面向对象编程的好处

二：例子：输入两个数和运算符来计算结果

       将控制台输入和运算符运算分开实现即将业务层和界面逻辑分开，降低他们之间的耦合性。封装所有可能变化的部分。

Operation运算类

<span style="font-size:14px;">   public class Operation
 {
     public static double GetResult(double,numberA,double numberB,string operate)
         double result = 0d
         switch(operate)
         {
           case "+":
           resule = numberA+numberB;
           break;

           case "-":
           resule = numberA-numberB;
           break;

           case "*":
           resule = numberA*numberB;
           break;

           case "/":
           resule = numberA/numberB;
           break;
          }

         return result;
  }
</span>
客户端代码

<span style="font-size:14px;">  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（+ - * /）:");
      string strOperate=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.ReadLine();
   }
   catch(Excepation ex)
   {
        Console.WriteLine("你的输入有错:"+ex.Message);
    }

}</span>
上述的代码实现了对运算类的封装，但是如过添加一个开根号（sqrt）运算，在operation类中的switch中加一个分支，但是其他的四个运算没必要修改但代码却参与了编译，在修改的时候容易让没有问题的代码出错，暴露了其他重要代码。


如何提高代码的灵活性便于实现代码的修改和扩张？方法使用面向对象的继承和多态，运算符子类继承运算类，子类重写父类的运算方法，通过工厂来实例化运算子类，下面说下简单工厂模型。


三：简单工厂模型

1定义：专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类或接口。简单工厂模式又称为静态工厂方法（Static Factory Method）模式，属于类的创建型模式，通常根据一个条件（参数）来返回不同的类的实例。

2内容：

工厂角色（Creator）
是简单工厂模式的核心，它负责实现创建所有具体产品类的实例。工厂类可以被外界直接调用，创建所需的产品对象。
抽象产品角色（Product）
是所有具体产品角色的父类，它负责描述所有实例所共有的公共接口。
具体产品角色（Concrete Product）
继承自抽象产品角色，一般为多个，是简单工厂模式的创建目标。工厂类返回的都是该角色的某一具体产品。

3uml图


  例子重构后的代码如下：

 4.(1)运算类

<span style="font-size:14px;">Public class Operation
{
     private  double _numberA =0;
     private  double _numberB =0;
   
    public double NumberA
    {
           get { return  _numberA;}
           set(  _numerA = value;)
     }
  
    public double NumberB
    {
           get { return  _numberB;}
           set(  _numerB = value;)
     }
    public victual  double GerResult()
    {
         double result = 0;
        return result;
     }
}</span>

4.（2）子类继承运算类

<span style="font-size:14px;">Class  OperationAdd :Operation
{
      public override double GetResult()
    {
            double result = 0 ;
            result = _numberA + numberB;
            return  result;
    }
}


Class  OperationSub:Operation
{
          double result = 0;
          result = numberA - numberB;
         return result;
}

Class OperationMul : Operation
{      
            double result = 0;
          result = numberA * numberB;
         return result;
}

Class OperationDiv:Operation
{
          double result = 0;
          result = numberA /numberB;
         return result;
}</span>


     封装的例子中通过输入的两个数字和运算符号可以调用Operation.GetResult方法得要相应预算符的相应运算方法，但是各个运算类有各自的运算方法，但是如何通过输入+-..运算符来得到相应的运算方法。

4.（3）工厂实例化运算符子类

<span style="font-size:14px;">Public class OperationFactory
{
      public static Operation createOperation(string operate)   方法通过传入的参数返回一个运算类
      {
               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
      }
}</span>
控制台只要输入相应的运算符就会实例化对应的对象，通过多态返回父类的方式实现计算器的结果。

4.（4）控制台

<span style="font-size:14px;">Operation oper;
Oper = OperationFactory.createOperation("+");
Oper.NumberA=1;
Oper.numberB=2;
Double result = oper.GerResult();
</span>
最后的代码如果要修改+运算类的内容只需要修改OperationAdd类就可以，如果要添加其他的运算类，只需要增加一个运算类
并在switch中增加相应的实例化对象。

四.总结：简单工厂模式能够根据外界给定的信息，决定究竟应该创建哪个具体类的对象。通过它，外界与具体类隔离开来，偶合性低。明确区分了各自的职责和权力，有利于整个软件体系结构的优化。


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