什么是簡單工廠模式
工廠模式有一種非常形象的描述,建立對象的類就如一個工廠,而需要被建立的對象就是一個個產品;在工廠中加工產品,使用產品的人,不用在乎產品是如何生產出來的。從軟件開發的角度來說,這樣就有效的降低了模塊之間的耦合。
簡單工廠的作用是實例化對象,而不需要客戶了解這個對象屬于哪個具體的子類。簡單工廠實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展時,可以使用簡單工廠。如數據庫生產工廠就是簡單工廠的一個應用
采用簡單工廠的優點是可以使用戶根據參數獲得對應的類實例,避免了直接實例化類,降低了耦合性;缺點是可實例化的類型在編譯期間已經被確定,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。簡單工廠需要知道所有要生成的類型,當子類過多或者子類層次過多時不適合使用。
簡單工廠模式實現
下面考慮《大話設計模式》中的一個例子:
題目:用任意一種面向對象語言實現一個計算器控制臺程序。要求輸入兩個數和運算符號,得到結果。
題目分析:
程序應該做到:(1)可維護;(2)可復用;(3)可擴展;(4)靈活性好。
可維護:就是說代碼一處更改,不能產生連鎖反應,不能影響其他地方。
可復用:盡量減少重復性代碼。
可擴展:如果要擴展新的功能、新的業務,則只需要增加新的類就好了,不對已有的類和邏輯產生影響。插拔式的應用。
面向對象要點:
面向對象三大特性:封裝、繼承、多態。
通過封裝、繼承、多態把程序耦合降低。
業務邏輯和界面邏輯分開。
類的結構圖:
代碼實現:
1. 首先,搞清楚業務中容易發生變化的部分。在本應用中,要求計算兩個數的運算結果,那么要進行什么樣的運算,這就是一個容易發生變化的部分。例如,我們現在只想實現加減乘除運算,后期又想增加開根或者求余運算。那么如何應對這種需求帶來的變化。在程序設計的時候就應該考慮到程序的可維護性、可擴展性、代碼的可復用性、靈活性等等。
2. 例如現在這個運算器只有加減乘除四種運算。首先建一個Operation類,這個類是各種具體運算類(加減乘除)的父類,主要是接受用戶輸入的數值。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。這樣就可以用多態性降低不同業務邏輯的耦合度,修改任何一種運算類都不會影響其他的運算類。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. 那么如何讓計算器知道我是要用哪一種運算呢?也就是說到底要實例化哪一個具體的運算類,Add?Sub?Mul?p?這時就應該考慮用 一個單獨的類來做這個創造具體實例的過程,這個類就是工廠類。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,用戶只要輸入運算符,工廠類就可以創建合適的實例,通過多態性,即返回給父類的方式實現運算結果。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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