什么是简单工厂模式
工厂模式有一种非常形象的描述,建立对象的类就如一个工厂,而需要被建立的对象就是一个个产品;在工厂中加工产品,使用产品的人,不用在乎产品是如何生产出来的。从软件开发的角度来说,这样就有效的降低了模块之间的耦合。
简单工厂的作用是实例化对象,而不需要客户了解这个对象属于哪个具体的子类。简单工厂实例化的类具有相同的接口或者基类,在子类比较固定并不需要扩展时,可以使用简单工厂。如数据库生产工厂就是简单工厂的一个应用
采用简单工厂的优点是可以使用户根据参数获得对应的类实例,避免了直接实例化类,降低了耦合性;缺点是可实例化的类型在编译期间已经被确定,如果增加新类 型,则需要修改工厂,不符合OCP(开闭原则)的原则。简单工厂需要知道所有要生成的类型,当子类过多或者子类层次过多时不适合使用。
简单工厂模式实现
下面考虑《大话设计模式》中的一个例子:
题目:用任意一种面向对象语言实现一个计算器控制台程序。要求输入两个数和运算符号,得到结果。
题目分析:
程序应该做到:(1)可维护;(2)可复用;(3)可扩展;(4)灵活性好。
可维护:就是说代码一处更改,不能产生连锁反应,不能影响其他地方。
可复用:尽量减少重复性代码。
可扩展:如果要扩展新的功能、新的业务,则只需要增加新的类就好了,不对已有的类和逻辑产生影响。插拔式的应用。
面向对象要点:
面向对象三大特性:封装、继承、多态。
通过封装、继承、多态把程序耦合降低。
业务逻辑和界面逻辑分开。
类的结构图:
代码实现:
1. 首先,搞清楚业务中容易发生变化的部分。在本应用中,要求计算两个数的运算结果,那么要进行什么样的运算,这就是一个容易发生变化的部分。例如,我们现在只想实现加减乘除运算,后期又想增加开根或者求余运算。那么如何应对这种需求带来的变化。在程序设计的时候就应该考虑到程序的可维护性、可扩展性、代码的可复用性、灵活性等等。
2. 例如现在这个运算器只有加减乘除四种运算。首先建一个Operation类,这个类是各种具体运算类(加减乘除)的父类,主要是接受用户输入的数值。该类如下:
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class Operation():
def __init__( self ,NumberA = 0 ,NumberB = 0 ):
self .NumberA = NumberA
self .NumberB = NumberB
def GetResult( self ):
pass
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3. 然后是具体的运算类:Add、Sub、Mul、Div。他们都继承了Operation类,并且重写了getResult()方法。这样就可以用多态性降低不同业务逻辑的耦合度,修改任何一种运算类都不会影响其他的运算类。具体类的代码如下:
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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 DivideOp(Operation):
def GetResult( self ):
try :
return 1.0 * self .NumberA / self .NumberB
except ZeroDivisionError:
raise
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4. 那么如何让计算器知道我是要用哪一种运算呢?也就是说到底要实例化哪一个具体的运算类,Add?Sub?Mul?Div?这时就应该考虑用 一个单独的类来做这个创造具体实例的过程,这个类就是工厂类。如下:
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class OperationFatory():
def ChooseOperation( self ,op):
if op = = '+' :
return AddOp()
if op = = '-' :
return MinusOp()
if op = = '*' :
return MultiOp()
if op = = '/' :
return DivideOp()
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5. 这样,用户只要输入运算符,工厂类就可以创建合适的实例,通过多态性,即返回给父类的方式实现运算结果。客户端代码如下:
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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 '\n#-- input q to exit any key to continue'
try :
ch = str ( raw_input ())
except :
ch = ''
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完整版代码如下:
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# -*-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 DivideOp(Operation):
def GetResult( self ):
try :
return 1.0 * self .NumberA / self .NumberB
except ZeroDivisionError:
raise
class OperationFatory():
def ChooseOperation( self ,op):
if op = = '+' :
return AddOp()
if op = = '-' :
return MinusOp()
if op = = '*' :
return MultiOp()
if op = = '/' :
return DivideOp()
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 '\n#-- input q to exit any key to continue'
try :
ch = str ( raw_input ())
except :
ch = ''
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