大话设计模式读书笔记(简单工厂模式)

人物：小菜，大鸟

事件：小菜去求职，求职题目是用Java等任意一种面向对象语言，实现一个计算机控制台程序，要求输入两个数和运算符，得到结果

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简单工厂模式：

1.小菜实现一道面试题，输入两个数和运算符，得到结果，小菜初次实现后，大鸟指出了3个缺点

2.小菜进行了改进，完成了功能，但思路却不是出题人的思路

3.大鸟为了小菜更好地理解，借曹操吟诗解释了面向对象

4.小菜尝试用封装和继承实现了简单工厂模式，最后让代码达到了灵活性好，可扩展，可复用

小菜的初次实现

@Slf4j
public class Program {
    public static void main(String[] args) {
        log.info("每输入一个数字或者运算符号请敲回车");
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        BigDecimal A = scanner.nextBigDecimal();
        String calculateChar = scanner.next();
        BigDecimal numberB = scanner.nextBigDecimal();

        if (calculateChar.equalsIgnoreCase("-")) {
            log.info(A.subtract(numberB).toString());
        }
        if (calculateChar.equalsIgnoreCase("+")) {
            log.info(A.add(numberB).toString());
        }
        if (calculateChar.equalsIgnoreCase("*")) {
            log.info(A.multiply(numberB).toString());
        }
        if (calculateChar.equalsIgnoreCase("/")) {
            log.info(A.divide(numberB).toString());
        }
    }
}

大鸟指出了代码缺点：

1.第一个数字的命名不规范

2.if...else...语句，会无用判断三次

3.如果numberB输入的是0，则代码会报错

小菜的再次尝试

@Slf4j
public class Program {
    public static void main(String[] args) {
        log.info("每输入一个数字或者运算符号请敲回车");
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        BigDecimal numberA = scanner.nextBigDecimal();
        String calculateChar = scanner.next();
        BigDecimal numberB = scanner.nextBigDecimal();
        String result = "";
        try {
            switch (calculateChar) {
                case "+":
                    result = numberA.add(numberB).toString();
                case "-":
                    result = numberA.subtract(numberB).toString();
                case "*":
                    result = numberA.multiply(numberB).toString();
                case "/":
                    if (BigDecimal.ZERO.equals(numberB)) {
                        log.info("除数不能是0");
                    } else {
                        result = numberA.divide(numberB).toString();
                    }
                    break;
            }
            log.info("最后计算出的数字是：{}", result);
        } catch (Exception e) {
            log.info("输入有误，请重新输入");
        }
    }
}

大鸟评价：就目前来说，实现功能是没有问题了，但还需确认这样设计是否符合出题人的题意

面向对象编程

作者以曹操写诗，刻板，改诗，刻板，改诗，再刻板举例，改一个字，就需要全部重新刻板，而活字印刷，则改一字就重印一字即可：

1.改字，即只需重新印刷要改之字  --可维护

2.活体印刷这次用了，下次还可以继续使用  --可复用

3.一篇文章若要加字，则再刻一字即可  --可拓展

4.可改变排版格式，横排竖排都可  --灵活性好

小菜尝试将代码复用(业务的封装)

@Slf4j
public class Program {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            log.info("每输入一个数字或者运算符号请敲回车");
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            BigDecimal numberA = scanner.nextBigDecimal();
            String calculateChar = scanner.next();
            BigDecimal numberB = scanner.nextBigDecimal();
            String result = getResult(numberA, numberB, calculateChar);
            if (StringUtils.isEmpty(result)) {
                log.info("运算符请输入 + - * 或 /");
            } else {
                log.info("最后计算出的数字是：{}", result);
            }
        } catch (Exception e) {
            log.info("输入有误，请重新输入");
        }
    }

    public static String getResult(BigDecimal numberA, BigDecimal numberB, String calculateChar) {
        switch (calculateChar) {
            case "+":
                return numberA.add(numberB).toString();
            case "-":
                return numberA.subtract(numberB).toString();
            case "*":
                return numberA.multiply(numberB).toString();
            case "/":
                if (BigDecimal.ZERO.equals(numberB)) {
                    log.info("除数不能是0");
                } else {
                    return numberA.divide(numberB).toString();
                }
                break;
        }
        return null;
    }
}　　

大鸟：

业务和界面已经分离，现在已经用了面向对象三大特性之一的封装了，那么另外两个继承和多态改怎么运用到这个例子中呢？

现在要求你加一个开根号的运算符

小菜：

那直接在switch上加一个开根号就行(其实以前我也是，有什么需要就加什么，完全没有考虑过设计模式的问题，使得代码很长又不好维护)

大鸟：

原来getResult()接口的内容被暴露了出来，增加了风险，可能不小心修改错误会导致一大片逻辑错误

小菜尝试用继承方式实现

@Data
public class Operation {
    private BigDecimal numberA = BigDecimal.ZERO;
    private BigDecimal numberB = BigDecimal.ZERO;

    public String getResult() {
        BigDecimal result = BigDecimal.ZERO;
        return result.toString();
    }
}

 将加减乘除分出来封装好(加法如下)，依次继承，供以调用，如果要增加开根号，则再写一个子类即可　　

public class OperationAdd extends Operation {
    @Override
    public String getResult() {
        BigDecimal result = getNumberA().add(getNumberB());
        return result.toString();
    }
}

 大鸟：思路不错，接下来就是考虑如何实例化对象的问题了，下面是简单工厂模式，可以参考解决这个问题　　

简单工厂类：

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

 客户端代码：

public static void main(String[] args) {
        Operation oper;
        oper = OperationFactory.createOperate("+");
        oper.setNumberA(new BigDecimal("1"));
        oper.setNumberB(new BigDecimal("2"));
        String  result = oper.getResult();
        log.info("运算结果为：{}", result);
}

 大鸟：就这样，只要输入运算符号，工厂就能实例化对象，通过多态，返回父类的方式得到结果　　

大鸟：编程是一门技术，更加是一门艺术，要考虑让代码更加简练，更容易维护，容易拓展和复用。