设计模式 简单工厂模式的进化过程

先看一个小故事：
你是一个工匠，得到一个紧急的任务，要求刻版印刷 “喝酒唱歌 人生真爽” ，由于任务紧急，你不得不通宵，终于刻好了。

第二天，客户突然觉得 “喝酒唱歌” 这几个字有点俗，觉得改成 “对酒当歌 人生真爽” 比较好，你又熬夜刻制好了。

第三天，客户想了想，觉得 “人生真爽” ，太过直接，要求改成 “对酒当歌 人生几何” ，虽然你很生气，但是你只能忍着，你又熬夜重新刻制好。

任务完事了，你就想，如果再遇到了改来改去的客户，有什么好办法能减少你的工作量呢？

没错，你可以把几个字分开刻，不要把所有字都刻在一起，而是刻八个板，每个板刻一个字，如果有变动，不用所有的工作都重头做，只需要修改变动的部分就可以。工作量一下减少了一半。

这就是中国古代的活字印刷啊。

通过这样的方法，可以做到 可维护（只需要修改有变动的字）、可复用（两次需求重复的字不用再刻制一遍）、可扩展（若要加字，只需要另外刻字加入即可）、灵活性好（字的排列方式横竖可以随意改）

看完这个小故事，下面思考一个题目:

使用面向对象的语言，要求输入两个数和运算符号，得到结果。

1

最简单的做法，我们可以获取用户输入的两个数字和运算符号，判断运算符号直接进行运算就可以得到结果;

（此处为了偷懒，我只写了加法和乘法两种运算）

//此处我只写了加法和乘法两种运算
public static void main(String[] args) {
        Scanner input=new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入第一个数字:");
        int num1=input.nextInt();
        System.out.println("请输入运算符:");
        String yunsuanfu=input.next();
        System.out.println("请输入第二个数字:");
        int num2=input.nextInt();
        switch(yunsuanfu){
            case "+":
                System.out.println(num1+yunsuanfu+num2+"="+(num1+num2));
                break;
            case "*":
                System.out.println(num1+yunsuanfu+num2+"="+(num1*num2));
                break;
 
        }
 
    }

但这显然有问题，根本没有使用到面向对象的思想。假如把需求修改成写一个计算器，现在的代码能不能复用呢？

2

下面我们尝试修改，先让业务逻辑和界面逻辑分开。

业务逻辑代码:

public class Yunsuan1 {
    public static int getResult(int num1, int num2, String yunsuanfu) {
        int result = 0;
        switch (yunsuanfu) {
            case "+":
                result = num1 + num2;
                break;
            case "*":
                result = num1 * num2;
                break;
 
        }
        return result;
    }
}

界面逻辑代码:

import java.util.Scanner;
 
public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input=new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入第一个数字:");
        int num1=input.nextInt();
        System.out.println("请输入运算符:");
        String yunsuanfu=input.next();
        System.out.println("请输入第二个数字:");
        int num2=input.nextInt();
        int result= Yunsuan1.getResult(num1,num2,yunsuanfu);
        System.out.println("结果是:"+result);
 
    }
}

如上的代码使用了面向对象的封装。

现在假如要写一个计算器的应用程序，就可以把业务逻辑的代码复用了。

不单是web程序、手机等移动系统的软件也可以复用。

3

现在我们来思考，假如要添加一个指数运算，此时就要修改整个逻辑代码文件，有可能失误把已经写好的加法运算改错，又比如，公司新增了一个岗位，现在要求你为公司的薪资管理做维护，公司就必须把整个逻辑代码文件给你修改，你心中小算盘一打，“TMD，公司给我的工资这么低，这下有机会了。”

比如switch是你自己的时候，你把你的工资加20%。本来是让你加一个功能，却使得原来良好的功能代码发生了变化，这风险太大了。

那么我们应该做到 修改其中一种运算，不影响其他运算。我们来使用面向对象的继承和多态。

从不同的运算抽象出Yunsuan父类

package com.qing.jdgc;
 
public abstract class Yunsuan {
    public abstract void getResult(int num1,int num2);
}

子类继承 Yunsuan父类，不同的运算（加法、乘法、指数运算）执行的运算操作是不一样的，重写计算的方法。

package com.qing.jdgc;
 
public class Jiafa extends Yunsuan{
    @Override
    public void getResult(int num1, int num2) {
        System.out.println(num1+"和"+num2+"执行加法运算后结果是:"+(num1+num2));
 
    }
}

package com.qing.jdgc;
 
public class Chengfa extends Yunsuan {
 
    @Override
    public void getResult(int num1, int num2) {
        System.out.println(num1 + "和" + num2 + "执行乘法运算后结果是:" + (num1 * num2));
    }
}

package com.qing.jdgc;
 
public class Zhishu extends Yunsuan{
    @Override
    public void getResult(int num1, int num2) {
        System.out.println(num1+"和"+num2+"执行指数运算后结果是:"+(Math.pow(num1,num2)));
    }
}

 根据不同的运算符号实例化出不同的对象（多态），接下来执行不同的运算

package com.qing.jdgc;
 
public class Factory {
 
    public static Yunsuan createYunsuan(String yunsuanfu){
        Yunsuan yunsuan = null;
        switch(yunsuanfu){
            case "+":
                yunsuan=new Jiafa();
                break;
            case "*":
                yunsuan=new Chengfa();
                break;
            case "^":
                yunsuan=new Zhishu();
                break;
 
        }
        return yunsuan;
    }
 
 
 
}

 界面逻辑

package com.qing.jdgc;
 
import java.util.Scanner;
 
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input=new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入第一个数字:");
        int num1=input.nextInt();
        System.out.println("请输入运算符:");
        String yunsuanfu=input.next();
        System.out.println("请输入第二个数字:");
        int num2=input.nextInt();
        Factory.createYunsuan(yunsuanfu).getResult(num1,num2);
    }
}

结果

 

 

接下来，回到正题，简单工厂模式。

简单工厂模式又叫静态工厂方法，属于类创建型模式。

特点如下

可以根据参数的不同，返回不同的实例。

简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。

如上的最后一次的代码就使用了简单工厂模式，Factory类就可以根据不同的运算符返回不同的实例。