java设计模式-简单工厂模式

本文介绍了一个使用简单工厂模式实现的计算器示例。通过该模式,客户端可以方便地创建运算对象而不必关心创建过程,简化了代码并提高了扩展性。

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Java是面向对象的语言,所以在代码中会出现许多的创建对象的现象。首先来看下,一个简单的计算器功能,来引出简单工厂模式(也叫静态工厂模式)的好处。


简单工厂模式:方便创建对象而不需要知道创建对象的过程。


常见代码:


代码基类:

package com.zwz.calculator;

public abstract class Operation {
	private int num1;
	private int num2;
	//计算方法
	public abstract int getResult();
	
	public int getNum1() {
		return num1;
	}
	public void setNum1(int num1) {
		this.num1 = num1;
	}
	public int getNum2() {
		return num2;
	}
	public void setNum2(int num2) {
		this.num2 = num2;
	}
}

加法类:

package com.zwz.calculator;

public class OperationAdd extends Operation {

	@Override
	public int getResult() {
		return getNum1() + getNum2();
	}
}
减法类:

package com.zwz.calculator;

public class OperationSubtr extends Operation {

	@Override
	public int getResult() {
		return getNum1() - getNum2();
	}
}

客户端测试类:

package com.zwz.calculator;

import java.util.Scanner;

public class OperationTest {
	public static void main(String[] args) {
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		int result=0;
		System.out.println("请输入第一个数字!");
		int num1=scanner.nextInt();
		System.out.println("请输入运算符!");
		String oper=scanner.next();
		System.out.println("请输入第二个数字!");
		int num2=scanner.nextInt();
		
		if("+".equals(oper)){
			OperationAdd operation = new OperationAdd();
			operation.setNum1(num1);
			operation.setNum2(num2);
			result = operation.getResult();
		}else if("-".equals(oper)){
			OperationSubtr operation = new OperationSubtr();
			operation.setNum1(num1);
			operation.setNum2(num2);
			result = operation.getResult();
		}else{
			System.out.println("运算类型不符合");
		}
		System.out.println("结果是:"+result);
	}
}

解决方案:从客户端测试代码来看,不同的运算符需要实例不同的类,这样会导致客户端需要很多的判断。如何避免这样的现象,我们可以把判断运算符实例化对象的这个代码写到工厂中,就可以了。



简单工厂类:

package com.zwz.calculator;

/**
 * 简单工厂类
 * @author zwz
 * @Date 2016-11-02 16:11:41
 *
 */
public class OperationFactory {
	public static Operation creationOperation(String operation){
		Operation oper=null;
		switch (operation) {
		case "+":
			oper=new OperationAdd();
			break;
			
		case "-":
			oper=new OperationSubtr();
			break;
		default:
			break;
		}
		return oper;
	}
}

改造后的客户端测试代码:

package com.zwz.calculator;

import java.util.Scanner;

public class OperationTest {
	public static void main(String[] args) {
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		int result=0;
		System.out.println("请输入第一个数字!");
		int num1=scanner.nextInt();
		System.out.println("请输入运算符!");
		String oper=scanner.next();
		System.out.println("请输入第二个数字!");
		int num2=scanner.nextInt();
		
		Operation operation = OperationFactory.creationOperation(oper);
		operation.setNum1(num1);
		operation.setNum2(num2);
		result = operation.getResult();
		System.out.println("结果是:"+result);
	}
}



### Java 工厂设计模式原理与实现 #### 定义与分类 工厂模式属于创建型设计模式,在Java编程中用于封装对象的创建逻辑。这种模式提供了接口以创建对象,而无需指定确切的类名[^1]。 存在三种主要类型的工厂模式- **简单工厂模式**:不作为标准的设计模式被提及,但常用来简化对象实例化的过程。 - **工厂方法模式**:定义了一个创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。 - **抽象工厂模式**:提供了一组相关或相互依赖的对象的创建方式,通常返回一族类[^3]。 #### 实现机制 在工厂模式下,客户端不再直接使用`new`关键字来创建对象,而是调用特定的方法获取所需对象。这使得程序可以在不影响现有代码的基础上引入新的产品类型[^2]。 对于每一种工厂模式而言,其实现的核心在于如何解耦合对象使用者和具体的产品类之间的关系,从而提高系统的灵活性和可维护性[^4]。 #### 示例代码 以下是基于上述提到的不同种类工厂模式的一个简单例子说明: ##### 简单工厂模式 ```java // 定义操作基类 abstract class Operation { protected double numberA; protected double numberB; abstract double getResult(); } class Add extends Operation { @Override double getResult() { return this.numberA + this.numberB; } } // 创建一个静态工厂类来进行运算符的选择 public class OperationFactory { public static Operation createOperation(String operate){ Operation oper = null; switch(operate){ case "+": oper = new Add(); // 可能还有其他的操作如减乘除等... break; default: throw new IllegalArgumentException("Unsupported operation"); } return oper; } } ``` ##### 使用示例 ```java double numA = 10.0d, numB = 5.0d; String op = "+"; Operation oper = OperationFactory.createOperation(op); oper.setNumberA(numA); oper.setNumberB(numB); System.out.println("Result:" + oper.getResult()); ``` 此段代码展示了通过传入不同的字符串参数(这里是加号),可以动态地获得相应类型的`Operation`对象并执行计算功能,而不必关心内部的具体实现细节。
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