代码无错就是优？简单工厂模式 C#
还是那几句话：
学无止境，精益求精
十年河东，十年河西，莫欺少年穷
学历代表你的过去，能力代表你的现在，学习代表你的将来
废话不多说，直接进入正题：
现在给你一道面试题，如下：
请用C++,C#,Java或VB.NET等任意一种面向对象语言实现一个计算机控制台程序，要求输入任意两个数字和一个运算符号，得到结果。
你会怎样设计这道程序呢？下面我列举各个面试人员的答卷并作分析（各位看官：看看有没有和你思路一样的答卷）：
面试人员菜鸟一的答卷如下：
class Program { static void Main(string[] args) { Console.Write("请输入数字A："); string A = Console.ReadLine(); Console.Write("请输入运算符号B："); string B = Console.ReadLine(); Console.Write("请输入数字C："); string C = Console.ReadLine(); double D=0; if (B == "+") { D = Convert.ToDouble(A) + Convert.ToDouble(C); } if (B == "-") { D = Convert.ToDouble(A) - Convert.ToDouble(C); } if (B == "*") { D = Convert.ToDouble(A) * Convert.ToDouble(C); } if (B == "/") { D = Convert.ToDouble(A) / Convert.ToDouble(C); } Console.WriteLine("结果为" + D); Console.ReadKey(); } }
针对菜鸟一的代码，我们作如下分析：
1、变量/函数命名不规范
2、判断分支意味着加减乘除四个判断都必须做，使计算机做了三次无用的判断
3、运算除法时，如果被除数为零时，会异常
总之：上述方法易读性差，易维护性差，不可重构，不可复用，不可扩展，不灵活。因此菜鸟一未被公司录用。
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面试人员菜鸟二的答卷如下：
static void Main(string[] args) { Console.Write("请输入数字A："); string strNumberA = Console.ReadLine(); Console.Write("请输入运算符号："); string strOperate = Console.ReadLine(); Console.Write("请输入数字B："); string strNumberB = Console.ReadLine(); double strResult = 0; switch (strOperate) { case "+": strResult = Convert.ToDouble(strNumberA) + Convert.ToDouble(strNumberB); break; case "-": strResult = Convert.ToDouble(strNumberA) - Convert.ToDouble(strNumberB); break; case "*": strResult = Convert.ToDouble(strNumberA) * Convert.ToDouble(strNumberB); break; case "/": if (strNumberB != "0") { strResult = Convert.ToDouble(strNumberA) / Convert.ToDouble(strNumberB); } else { Console.WriteLine("除数不能为零"); Console.ReadKey(); return; } break; } Console.WriteLine("结果为" + strResult); Console.ReadKey(); }
针对菜鸟二的答卷，我们作如下分析：
1、变量/函数命名基本规范
2、判断分支只运行一次
3、除法运算判断了被除数不能为零的情况
虽说基本实现了计算器加减乘数的功能
但是：
出题人的意思是利用面向对象语言设计一道计算器程序，菜鸟二的程序看似完美，但是并没有使用面向对象思想，因此：菜鸟二的面试结果亦是未被录取。
呜呜，那么怎么设计这道程序才能打动面试官呢？
现在我们深入分析菜鸟二的答卷
如下：
1、业务与输出没有分离（针对业务的单独封装，降低耦合度）
就如同ASP程序和ASP.NET的对比一样。在ASP程序中，页面的HTML代码和业务逻辑CS代码混在一起，看上去十分不舒服，而且容易出错！而，ASP.NET做了输出与业务的分离，也就是Aspx文件和Aspx.cs文件是分开了的！
OK，根据上述观点分析，我们来构造第三种答卷。
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面试人员菜鸟三的答卷如下：
计算器操作类：
public class Operate { public static double GetResult(double strNumberA, double strNumberB, string strOperate) { double strResult=0; switch (strOperate) { case "+": strResult = strNumberA + strNumberB; break; case "-": strResult = strNumberA - strNumberB; break; case "*": strResult = strNumberA * strNumberB; break; case "/": if (strNumberB != 0) { strResult = strNumberA / strNumberB; } else { Console.WriteLine("除数不能为零"); Console.ReadKey(); } break; } return strResult; } }
页面输出程序：
static void Main(string[] args) { Console.Write("请输入数字A："); string strNumberA = Console.ReadLine(); Console.Write("请输入运算符号："); string strOperate = Console.ReadLine(); Console.Write("请输入数字B："); string strNumberB = Console.ReadLine(); double strResult = 0; Operate.GetResult(Convert.ToDouble(strNumberA), Convert.ToDouble(strNumberB), strOperate); Console.WriteLine("结果为" + strResult); Console.ReadKey(); }
针对菜鸟三我们作如下分析：
1、根据菜鸟三的代码，可以清晰的看出：业务与输出作了分离，也就是说菜鸟三针对业务进行了独立的封装。无论是控制台程序还是Windows应用程序或者是Web应用程序等均可以用这个计算器操作类。
OK，菜鸟三不仅做到了业务的单独封装，同时也满足了代码的复用性。
但是，菜鸟三依旧做的不算完美，根据出题人的题目要求：运用C++，C#，Java等面向对象语言设计一道计算器程序。注意：这句话的重点是面向对象，我们都知道面向对象设计有三大特性：封装、继承、多态。
菜鸟三虽然做到了：业务的单独封装、代码的复用，但是并没有用到三大特性中的其余两个特性：继承和多态。
OK，在这里各位看官可能会问，一个小小的计算器程序，为何非得用继承和多态呢？
那么，在此，我们针对菜鸟三的答卷作个深入分析，如下：
1、如果现在要求增加平方根运算、或者增加开根运算，该当如何呢？
也许各位看官会这样回复我：这个简单，只需要在Switch分支中增加对应的分支就可以了。
对，各位看官说的不错。
但是：你增加的这个开根运算需要加减乘除都参与编译，如果在你增加的过程中不小心把加法运算改成了减法运算，那岂不是很糟糕？
在此：举个例子：
现在公司要求你为公司的薪资管理系统做维护，原来只有技术人员（月薪），销售人员（底薪加提成），经理（年薪加股份）三种薪资计算方法。现在需要加入临时工的算法（时薪）。
如果按照菜鸟三的写法，上述三种计算方法放在一个Switch中即可，增加临时工薪资计算方法也仅仅只需要增加一个Switch分支即可。但是贪心的你除了增加了一个临时工薪资计算分支外，还偷偷增加了一个如下的分支：
哈哈哈，下个月你就可以领1.1倍薪资了，可能不到下个月你就在看守所了...多么悲哀的一件事情啊！
那么如何解决或避免上述问题呢？答案：我们将加减乘除这几种运算分别封装即可！
于是就有了菜鸟四的写法（菜鸟四能想到这么多已经不算菜鸟了~_~）如下：
运算操作类：
/// <summary> /// 运算基类 /// </summary> public class Operate { public double strNumberA { get; set; } public double strNumberB { get; set; } public virtual double GetResult() { double strResult=0; return strResult; } } /// <summary> /// 加法运算 /// </summary> public class OperateAdd : Operate { public override double GetResult() { return strNumberA + strNumberB; } } /// <summary> /// 减法运算 /// </summary> public class OperateSub : Operate { public override double GetResult() { return strNumberA - strNumberB; } } /// <summary> /// 乘法运算 /// </summary> public class OperateMul : Operate { public override double GetResult() { return strNumberA * strNumberB; } } /// <summary> /// 除法运算 /// </summary> public class OperateDiv : Operate { public override double GetResult() { if (strNumberB == 0) throw new Exception("被除数不能为零！"); return strNumberA / strNumberB; } }
输出代码如下：
static void Main(string[] args) { Console.Write("请输入数字A："); string strNumberA = Console.ReadLine(); Console.Write("请输入运算符号："); string strOperate = Console.ReadLine(); Console.Write("请输入数字B："); string strNumberB = Console.ReadLine(); double strResult = 0; switch (strOperate) { case "+": OperateAdd Add = new OperateAdd(); Add.strNumberA = Convert.ToDouble(strNumberA); Add.strNumberB = Convert.ToDouble(strNumberB); strResult = Add.GetResult(); break; case "-": OperateSub Sub = new OperateSub(); Sub.strNumberA = Convert.ToDouble(strNumberA); Sub.strNumberB = Convert.ToDouble(strNumberB); strResult = Sub.GetResult(); break; case "*": OperateMul Mul = new OperateMul(); Mul.strNumberA = Convert.ToDouble(strNumberA); Mul.strNumberB = Convert.ToDouble(strNumberB); strResult = Mul.GetResult(); break; case "/": OperateDiv Div = new OperateDiv(); Div.strNumberA = Convert.ToDouble(strNumberA); Div.strNumberB = Convert.ToDouble(strNumberB); strResult = Div.GetResult(); break; } Console.WriteLine("结果为:" + strResult); Console.ReadKey(); }
针对菜鸟四的代码分析如下：
如果需要运算多次，就需要多次重复输出代码的Switch分支，这样做，无疑增加了代码的重复量！虽说菜鸟四的代码非常不错了，但是还是有一定的瑕疵！
简单工厂模式闪亮登场
针对菜鸟四代码改进如下（增加工厂类，根据不同的需求，创建不同的对象）：
namespace SJMS { public class OperateFactory { /// <summary> /// 工厂类，用于创建相应的对象 /// </summary> /// <param name="strOperate"></param> /// <returns></returns> public static Operate GetOperate(string strOperate) { Operate Oper = null; switch (strOperate) { case "+": Oper = new OperateAdd(); break; case "-": Oper = new OperateSub(); break; case "*": Oper = new OperateMul(); break; case "/": Oper = new OperateDiv(); break; } return Oper; } } /// <summary> /// 运算基类 /// </summary> public class Operate { public double strNumberA { get; set; } public double strNumberB { get; set; } public virtual double GetResult() { double strResult=0; return strResult; } } /// <summary> /// 加法运算 /// </summary> public class OperateAdd : Operate { public override double GetResult() { return strNumberA + strNumberB; } } /// <summary> /// 减法运算 /// </summary> public class OperateSub : Operate { public override double GetResult() { return strNumberA - strNumberB; } } /// <summary> /// 乘法运算 /// </summary> public class OperateMul : Operate { public override double GetResult() { return strNumberA * strNumberB; } } /// <summary> /// 除法运算 /// </summary> public class OperateDiv : Operate { public override double GetResult() { if (strNumberB == 0) throw new Exception("被除数不能为零！"); return strNumberA / strNumberB; } } }
输出代码如下：
static void Main(string[] args) { Console.Write("请输入数字A："); string strNumberA = Console.ReadLine(); Console.Write("请输入运算符号："); string strOperate = Console.ReadLine(); Console.Write("请输入数字B："); string strNumberB = Console.ReadLine(); double strResult = 0; Operate OperateModel = OperateFactory.GetOperate(strOperate); OperateModel.strNumberA = Convert.ToDouble(strNumberA); OperateModel.strNumberB = Convert.ToDouble(strNumberB); strResult = OperateModel.GetResult(); Console.WriteLine("结果为:" + strResult); Console.ReadKey(); }
OK，上述代码就是由简单工厂模式实现，所谓简单工厂模式我个人的理解是：根据不同的条件，工厂负责生产不同的对象。
大话设计模式上有一些UML类图，在此不作讲解，直接粘贴图片。
上述运算类图如下：
关于UML类图的解读，请各位看官自行查阅资料！
@陈卧龙的博客
