设计模式（一）之简单工厂模式

camellia
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这是我参与8月更文挑战的第1天，活动详情查看：8月更文挑战

简单工厂模式，他并不属于23种设计模式； 它的实现和它的名字气质很符； 就是简单；

先来说下应用场景：当你不确定，有多少种操作的时候，例如：计算器中的 + - * /

我们可以使用简单工厂模式。

我们就以上边说过的加减乘除运算举例：建立一个控制台应用，输入两个数字和一个运算符，得到结果。

不好的实例：我这里使用C#语言编写程序

static void Main(string[] args)
        {
            // 数字A
            double strNumberA;
            // 数字B
            double strNumberB;
            // 运算符
            string signStr;
            // 运算结果
            double result;
            try
            {
                Console.WriteLine("请输入第一个数字");
                strNumberA = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());
                Console.WriteLine("请输入运算符号");
                signStr = Console.ReadLine();
                Console.WriteLine("请输入第二个数字");
                strNumberB = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());
                switch (signStr)
                {
                    case "+":
                        result = strNumberA + strNumberB;
                        break;
                    case "-":
                        result = strNumberA - strNumberB;
                        break;
                    case "*":
                        result = strNumberA * strNumberB;
                        break;
                    default:
                        Console.WriteLine("暂不支持您输入的运算符");
                        break;
                }
                Console.WriteLine("运算结果为：" + result);
                Console.ReadLine();
            }
            catch (Exception qq )
            {
                // 输出错误信息
                Console.WriteLine(qq.Message);
            }
        }

上边的实例可以满足要求。但是加减乘除的操作在别的地方也会用到，如果像上边这样写，在别的地方用到的时候，还是需要将对应的功能重新写一次，这就造成了代买的冗余，后期维护的时候，需求改变，需要改多个地方。

使用面向对象程序设计思想，同过多态，继承，封装吧程序的耦合性降低。后期维护更容易修改，并且易于复用。

我们把运算部分的方法封装起来，将业务逻辑和界面逻辑分开。

代码如下所示：

主程序：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
  
namespace simpleFactory
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 数字A
            double strNumberA;
            // 数字B
            double strNumberB;
            // 运算符
            string signStr;
            // 运算结果
            double result;
            try
            {
                Console.WriteLine("请输入第一个数字");
                strNumberA = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());
                Console.WriteLine("请输入运算符号");
                signStr = Console.ReadLine();
                Console.WriteLine("请输入第二个数字");
                strNumberB = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());
  
                switch (signStr)
                {
                    case "+":
                        Plus plus = new Plus();
                        result = plus.PlusPlus(strNumberA, strNumberB);
                        break;
                    case "-":
                        Cut cut = new Cut();
                        result = cut.CutCut(strNumberA, strNumberB);
                        break;
                    case "*":
                        Ride ride = new Ride();
                        result = ride.RideRide(strNumberA, strNumberB);
                        break;
                    default:
                        result = 0;
                        Console.WriteLine("暂不支持您输入的运算符");
                        break;
                }
                Console.WriteLine("运算结果为：" + result);
                Console.ReadLine();
            }
            catch (Exception qq )
            {
                // 输出错误信息
                Console.WriteLine(qq.Message);
            }
        }
    }
}

Plus.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
  
namespace simpleFactory
{
    public class Plus
    {
        public double result;
        public double PlusPlus(double strNumberA, double strNumberB)
        {
            result = strNumberA + strNumberB;
            return result;
        }
    }
}

Cut.cs:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
  
namespace simpleFactory
{
    public class Cut
    {
        public double result;
        public double CutCut(double strNumberA, double strNumberB)
        {
            result = strNumberA - strNumberB;
            return result;
        }
    }
}

Ride.cs:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
  
namespace simpleFactory
{
    public class Ride
    {
        public double result;
        public double RideRide(double strNumberA, double strNumberB)
        {
            result = strNumberA * strNumberB;
            return result;
        }
    }
}

注意主程序中我分别定义了三个算法类的对象，这样写也不是特别的好。

现在，主角登场了：简单工厂模式，通俗点说，就是有一个基类（class abstract interface）以上三种类型都可以，在基类中定义方法，由子类来实现重写或者实现，那我们声明变量类型的时候，直接声明成这个基类的类型就好了。

我这里使用接口（interface）

Program.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
  
namespace simpleFactory
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 数字A
            double strNumberA;
            // 数字B
            double strNumberB;
            // 运算符
            string signStr;
            // 运算结果
            double result;
            try
            {
                Console.WriteLine("请输入第一个数字");
                strNumberA = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());
                Console.WriteLine("请输入运算符号");
                signStr = Console.ReadLine();
                Console.WriteLine("请输入第二个数字");
                strNumberB = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());
                // 使用工厂类返回实例化子类的对象（因为子类中都是重写基类中的方法，指定类型的时候，直接声明基类就可以）
                Ireckon reckon = Factory.CreateTreckon(signStr);
                // 调用
                result = reckon.getResult(strNumberA, strNumberB);
                Console.WriteLine("运算结果为：" + result);
            }
            catch (Exception qq )
            {
                // 输出错误信息
                Console.WriteLine(qq.Message);
            }
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

计算类：基类接口

Ireckon.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
  
namespace simpleFactory
{
    public interface Ireckon
    {
        double getResult(double strNumberA, double strNumberB);
    }
}

乘类：子类

Ride.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
  
namespace simpleFactory
{
    public class Ride:Ireckon
    {
        public double result;
        public double getResult(double strNumberA, double strNumberB)
        {
            result = strNumberA * strNumberB;
            return result;
        }
    }
}

减类：子类

Cut.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
  
namespace simpleFactory
{
    public class Cut:Ireckon
    {
        public double result;
        public double getResult(double strNumberA, double strNumberB)
        {
            result = strNumberA - strNumberB;
            return result;
        }
    }
}

加类：子类

Plus.cs.

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
  
namespace simpleFactory
{
    public class Plus:Ireckon
    {
        public double result;
        public double getResult(double strNumberA, double strNumberB)
        {
            result = strNumberA + strNumberB;
            return result;
        }
    }
}

工厂类：

Factory.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
  
namespace simpleFactory
{
    public class Factory
    {
        public static Ireckon CreateTreckon(string signStr)
        {
            Ireckon reckon = null;
  
            switch (signStr)
            {
                case "+":
                    reckon = new Plus();
                    break;
                case "-":
                    reckon = new Cut();
                    break;
                case "*":
                    reckon = new Ride();
                    break;
                default:
                    Console.WriteLine("暂不支持您输入的运算符");
                    break;
            }
            return reckon;
        }
  
    }
}

上边测试使用的代码的精髓就在于接口那一部分：

public interface Ireckon
    {
        double getResult(double strNumberA, double strNumberB);
    }

简单工厂模式的精髓就是在基类（abstract，interface ，class）中定义一个方法，由其子类来实现或者重写他。将逻辑计算部分封装成一个工厂类，工厂类只返回对应的子类的对象。再由这个对象调用其下的方法。

工厂类那部分代码，完全可以写到主程序中，但是这样会提高主程序代码的耦合性，所以说，简单工厂类还是需要有的。

上边的代码看似很美好。

然而又一个问题呀，

我们在增加一个功能的时候，比如除。

我们需要修改工厂类中的switch-case部分，还需要增加一个类。

这个也可以说是耦合性很高的表现。

所以，有了工厂模式的出现。后边会看到。

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