小菜编程成长记(五 体会简单工厂模式的美妙)

 

(续上篇) 
       次日,小菜再来找大鸟,问道:“你昨天说计算器这样的小程序还可以用到面向对象三大特性?继承和多态怎么可能用得上,我实在不可理解。”
        大鸟:“小菜很有钻研精神吗?好,今天我让你功力加深一级。你先要考虑一下,你昨天写的这个代码,能否做到很灵活的可修改和扩展呢?”
        小菜:“我已经把业务和界面分离了呀,这不是很灵活了吗?”
        大鸟:“那我问你,现在如果我希望增加一个开根(sqrt)运算,你如何改?”
        小菜:“那只需要改Operation类就行了,在switch中加一个分支就行了。”
        大鸟:“问题是你要加一个平方根运算,却需要把加减乘除的运算都得来参与编译,如果你一不小心,把加法运算改成了减法,这不是大大的糟糕。打个比方,如果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),市场销售人员(底薪+提成),经理(年薪+股份)三种运算算法,现在要增加兼职工作人员的(时薪)算法,但按照你昨天的程序写法,公司就必须要把包含有的原三种算法的运算类给你,让你修改,你如果心中小算盘一打,‘TMD,公司给我的工资这么低,我真是郁闷,这会有机会了’,于是你除了增加了兼职算法以外,在技术人员(月薪)算法中写了一句 

if (员工是小菜)
{
    salary 
= salary * 1.1;
}

那就意味着,你的月薪每月都会增加10%(小心被抓去坐牢),本来是让你加一个功能,却使得原有的运行良好的功能代码产生了变化,这个风险太大了。你明白了吗?”
        小菜:“哦,你的意思是,我应该把加减乘除等运算分离,修改其中一个不影响另外的几个,增加运算算法也不影响其它代码,是这样吗?”
        大鸟:“自己想去吧,如何用继承和多态,你应该有感觉了。”
        小菜:“OK,我马上去写。”

    /// <summary>
    
/// 运算类
    
/// </summary>

    class Operation
    
{
        
private double _numberA = 0;
        
private double _numberB = 0;
        
        
/// <summary>
        
/// 数字A
        
/// </summary>

        public double NumberA
        
{
            
getreturn _numberA; }
            
set{ _numberA = value;}
        }


        
/// <summary>
        
/// 数字B
        
/// </summary>

        public double NumberB
        
{
            
getreturn _numberB; }
            
set{ _numberB = value; }
        }


        
/// <summary>
        
/// 得到运算结果
        
/// </summary>
        
/// <returns></returns>

        public virtual double GetResult()
        
{
            
double result = 0
            
return result;
        }


       
    }

 

 

    /// <summary>
    
/// 加法类
    
/// </summary>

    class OperationAdd : Operation
    
{
        
public override double GetResult()
        
{
            
double result = 0
            result 
= NumberA + NumberB;
            
return result;
        }

    }


    
/// <summary>
    
/// 减法类
    
/// </summary>

    class OperationSub : Operation
    
{
       
public override double GetResult()
        
{
            
double result = 0;
            result 
= NumberA - NumberB;
            
return result;
        }

    }


    
/// <summary>
    
/// 乘法类
    
/// </summary>

    class OperationMul : Operation
    
{
        
public override double GetResult()
        
{
            
double result = 0;
            result 
= NumberA * NumberB;
            
return result;
        }

    }


    
/// <summary>
    
/// 除法类
    
/// </summary>

    class OperationDiv : Operation
    
{
        
public override double GetResult()
        
{
            
double result = 0;
            
if (NumberB==0)
                
throw new Exception("除数不能为0。");
            result 
= NumberA / NumberB;
            
return result;
        }

    }

        小菜:“大鸟哥,我按照你说的方法写出来了一部分,首先是一个运算类,它有两个Number属性,主要用于计算器的前后数,然后有一个虚方法GetResult(),用于得到结果,然后我把加减乘除都写成了运算类的子类,继承它后,重写了GetResult()方法,这样如果要修改任何一个算法,都不需要提供其它算法的代码了。但问题来了,我如何让计算器知道我是希望用哪一个算法呢?”
        大鸟:“写得很不错吗,大大超出我的想象了,你现在的问题其实就是如何去实例化对象的问题,哈,今天心情不错,再教你一招‘简单工厂模式’,也就是说,到底要实例化谁,将来会不会增加实例化的对象(比如增加开根运算),这是很容易变化的地方,应该考虑用一个单独的类来做这个创造实例的过程,这就是工厂,来,我们看看这个类如何写。”

 

    /// <summary>
    
/// 运算类工厂
    
/// </summary>

    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;
        }

    }

          大鸟:“哈,看到吧,这样子,你只需要输入运算符号,工厂就实例化出合适的对象,通过多态,返回父类的方式实现了计算器的结果。”

Operation oper;
oper = OperationFactory.createOperate("+");
oper.NumberA 
= 1;
oper.NumberB 
= 2;
double result = oper.GetResult();
                

        大鸟: “哈,界面的实现就是这样的代码,不管你是控制台程序,Windows程序,Web程序,PDA或手机程序,都可以用这段代码来实现计算器的功能,当有一天我们需要更改加法运算,我们只需要改哪里?”
        小菜:“改OperationAdd 就可以了。”
        大鸟: “那么我们需要增加各种复杂运算,比如平方根,立方根,自然对数,正弦余弦等,如何做?”
        小菜:“只要增加相应的运算子类就可以了呀。”
        大鸟: “嗯?够了吗?”
        小菜:“对了,还需要去修改运算类工厂,在switch中增加分支。”
        大鸟: “哈,那才对,那如果要修改界面呢?”
        小菜:“那就去改界面呀,关运算什么事呀。”
        小菜:“ 回想那天我面试题写的代码,我终于明白我为什么写得不成功了,原来一个小小的计算器也可以写出这么精彩的代码,谢谢大鸟。”

(下为当时面试题时小菜所写代码,见《小菜编程成长记(一)》)

class Program
{
    
static void Main(string[] args)
    
{
        Console.Write(
"请输入数字A:");
        
string A = Console.ReadLine();
        Console.Write(
"请选择运算符号(+、-、*、/):");
        
string B = Console.ReadLine();
        Console.Write(
"请输入数字B:");
        
string C = Console.ReadLine();
        
string D = "";

        
if (B == "+")
            D 
= Convert.ToString(Convert.ToDouble(A) + Convert.ToDouble(C));
        
if (B == "-")
            D 
= Convert.ToString(Convert.ToDouble(A) - Convert.ToDouble(C));
        
if (B == "*")
            D 
= Convert.ToString(Convert.ToDouble(A) * Convert.ToDouble(C));
        
if (O == "/")
            D 
= Convert.ToString(Convert.ToDouble(A) / Convert.ToDouble(C));

        Console.WriteLine(
"结果是:" + D);
    }
     
}


        大鸟: “吼吼,记住哦,编程是一门技术,更加是一门艺术,不能只满足于写完代码运行结果正确就完事,时常考虑如何让代码更加简炼,更加容易维护,容易扩展和复用,只有这样才可以是真的提高。写出优雅的代码真的是一种很爽的事情。不过学无止境,其实这才是理解面向对象的开始呢。给你出个作业,做一个商场收银软件,营业员根据客户购买商品单价和数量,向客户收费。”
        小菜:“就这个?没问题呀。”

(待续)

posted on 2006-09-23 09:17  伍迷  阅读(...)  评论(...编辑  收藏

导航