什么是簡(jiǎn)單工廠模式
工廠模式有一種非常形象的描述,建立對(duì)象的類就如一個(gè)工廠,而需要被建立的對(duì)象就是一個(gè)個(gè)產(chǎn)品;在工廠中加工產(chǎn)品,使用產(chǎn)品的人,不用在乎產(chǎn)品是如何生產(chǎn)出來的。從軟件開發(fā)的角度來說,這樣就有效的降低了模塊之間的耦合。
簡(jiǎn)單工廠的作用是實(shí)例化對(duì)象,而不需要客戶了解這個(gè)對(duì)象屬于哪個(gè)具體的子類。簡(jiǎn)單工廠實(shí)例化的類具有相同的接口或者基類,在子類比較固定并不需要擴(kuò)展時(shí),可以使用簡(jiǎn)單工廠。如數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)工廠就是簡(jiǎn)單工廠的一個(gè)應(yīng)用
采用簡(jiǎn)單工廠的優(yōu)點(diǎn)是可以使用戶根據(jù)參數(shù)獲得對(duì)應(yīng)的類實(shí)例,避免了直接實(shí)例化類,降低了耦合性;缺點(diǎn)是可實(shí)例化的類型在編譯期間已經(jīng)被確定,如果增加新類 型,則需要修改工廠,不符合OCP(開閉原則)的原則。簡(jiǎn)單工廠需要知道所有要生成的類型,當(dāng)子類過多或者子類層次過多時(shí)不適合使用。
簡(jiǎn)單工廠模式實(shí)現(xiàn)
下面考慮《大話設(shè)計(jì)模式》中的一個(gè)例子:
題目:用任意一種面向?qū)ο笳Z言實(shí)現(xiàn)一個(gè)計(jì)算器控制臺(tái)程序。要求輸入兩個(gè)數(shù)和運(yùn)算符號(hào),得到結(jié)果。
題目分析:
程序應(yīng)該做到:(1)可維護(hù);(2)可復(fù)用;(3)可擴(kuò)展;(4)靈活性好。
可維護(hù):就是說代碼一處更改,不能產(chǎn)生連鎖反應(yīng),不能影響其他地方。
可復(fù)用:盡量減少重復(fù)性代碼。
可擴(kuò)展:如果要擴(kuò)展新的功能、新的業(yè)務(wù),則只需要增加新的類就好了,不對(duì)已有的類和邏輯產(chǎn)生影響。插拔式的應(yīng)用。
面向?qū)ο笠c(diǎn):
面向?qū)ο笕筇匦裕悍庋b、繼承、多態(tài)。
通過封裝、繼承、多態(tài)把程序耦合降低。
業(yè)務(wù)邏輯和界面邏輯分開。
類的結(jié)構(gòu)圖:
代碼實(shí)現(xiàn):
1. 首先,搞清楚業(yè)務(wù)中容易發(fā)生變化的部分。在本應(yīng)用中,要求計(jì)算兩個(gè)數(shù)的運(yùn)算結(jié)果,那么要進(jìn)行什么樣的運(yùn)算,這就是一個(gè)容易發(fā)生變化的部分。例如,我們現(xiàn)在只想實(shí)現(xiàn)加減乘除運(yùn)算,后期又想增加開根或者求余運(yùn)算。那么如何應(yīng)對(duì)這種需求帶來的變化。在程序設(shè)計(jì)的時(shí)候就應(yīng)該考慮到程序的可維護(hù)性、可擴(kuò)展性、代碼的可復(fù)用性、靈活性等等。
2. 例如現(xiàn)在這個(gè)運(yùn)算器只有加減乘除四種運(yùn)算。首先建一個(gè)Operation類,這個(gè)類是各種具體運(yùn)算類(加減乘除)的父類,主要是接受用戶輸入的數(shù)值。該類如下:
class Operation(): def __init__(self,NumberA=0,NumberB=0): self.NumberA = NumberA self.NumberB = NumberB def GetResult(self): pass
3. 然后是具體的運(yùn)算類:Add、Sub、Mul、p。他們都繼承了Operation類,并且重寫了getResult()方法。這樣就可以用多態(tài)性降低不同業(yè)務(wù)邏輯的耦合度,修改任何一種運(yùn)算類都不會(huì)影響其他的運(yùn)算類。具體類的代碼如下:
class AddOp(Operation): def GetResult(self): return self.NumberB + self.NumberA class MinusOp(Operation): def GetResult(self): return self.NumberA - self.NumberB class MultiOp(Operation): def GetResult(self): return self.NumberA * self.NumberB class pideOp(Operation): def GetResult(self): try: return 1.0*self.NumberA / self.NumberB except ZeropisionError: raise
4. 那么如何讓計(jì)算器知道我是要用哪一種運(yùn)算呢?也就是說到底要實(shí)例化哪一個(gè)具體的運(yùn)算類,Add?Sub?Mul?p?這時(shí)就應(yīng)該考慮用 一個(gè)單獨(dú)的類來做這個(gè)創(chuàng)造具體實(shí)例的過程,這個(gè)類就是工廠類。如下:
class OperationFatory(): def ChooseOperation(self,op): if op == '+': return AddOp() if op == '-': return MinusOp() if op == '*': return MultiOp() if op == '/': return pideOp()
5. 這樣,用戶只要輸入運(yùn)算符,工廠類就可以創(chuàng)建合適的實(shí)例,通過多態(tài)性,即返回給父類的方式實(shí)現(xiàn)運(yùn)算結(jié)果。客戶端代碼如下:
if __name__ == '__main__': ch = '' while not ch=='q': NumberA = eval(raw_input('Please input number1: ')) op = str(raw_input('Please input the operation: ')) NumberB = eval(raw_input('Please input number2: ')) OPFactory = OperationFatory() OPType = OPFactory.ChooseOperation(op) OPType.NumberA = NumberA OPType.NumberB = NumberB print 'The result is:',OPType.GetResult() print ' #-- input q to exit any key to continue' try: ch = str(raw_input()) except: ch = ''
完整版代碼如下:
# -*-coding:UTF-8-*- from abc import ABCMeta,abstractmethod class Operation(): def __init__(self,NumberA=0,NumberB=0): self.NumberA = NumberA self.NumberB = NumberB def GetResult(self): pass class AddOp(Operation): def GetResult(self): return self.NumberB + self.NumberA class MinusOp(Operation): def GetResult(self): return self.NumberA - self.NumberB class MultiOp(Operation): def GetResult(self): return self.NumberA * self.NumberB class pideOp(Operation): def GetResult(self): try: return 1.0*self.NumberA / self.NumberB except ZeropisionError: raise class OperationFatory(): def ChooseOperation(self,op): if op == '+': return AddOp() if op == '-': return MinusOp() if op == '*': return MultiOp() if op == '/': return pideOp() if __name__ == '__main__': ch = '' while not ch=='q': NumberA = eval(raw_input('Please input number1: ')) op = str(raw_input('Please input the operation: ')) NumberB = eval(raw_input('Please input number2: ')) OPFactory = OperationFatory() OPType = OPFactory.ChooseOperation(op) OPType.NumberA = NumberA OPType.NumberB = NumberB print 'The result is:',OPType.GetResult() print ' #-- input q to exit any key to continue' try: ch = str(raw_input()) except: ch = ''
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