代码无错就是优？简单工厂模式 C#

还是那几句话：

学无止境，精益求精

十年河东，十年河西，莫欺少年穷

学历代表你的过去，能力代表你的现在，学习代表你的将来

废话不多说，直接进入正题：

现在给你一道面试题，如下：

请用C++,C#,Java或VB.NET等任意一种面向对象语言实现一个计算机控制台程序，要求输入任意两个数字和一个运算符号，得到结果。

你会怎样设计这道程序呢？下面我列举各个面试人员的答卷并作分析（各位看官：看看有没有和你思路一样的答卷）：

面试人员菜鸟一的答卷如下：

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.Write("请输入数字A：");
            string A = Console.ReadLine();

            Console.Write("请输入运算符号B：");
            string B = Console.ReadLine();

            Console.Write("请输入数字C：");
            string C = Console.ReadLine();

            double D=;
            if (B == "+")
            {
                D = Convert.ToDouble(A) + Convert.ToDouble(C);
            }
            if (B == "-")
            {
                D = Convert.ToDouble(A) - Convert.ToDouble(C);
            }
            if (B == "*")
            {
                D = Convert.ToDouble(A) * Convert.ToDouble(C);
            }
            if (B == "/")
            {
                D = Convert.ToDouble(A) / Convert.ToDouble(C);
            }
            Console.WriteLine("结果为" + D);
            Console.ReadKey();
        }
    }

针对菜鸟一的代码，我们作如下分析：

1、变量/函数命名不规范

2、判断分支意味着加减乘除四个判断都必须做，使计算机做了三次无用的判断

3、运算除法时，如果被除数为零时，会异常

总之：上述方法易读性差，易维护性差，不可重构，不可复用，不可扩展，不灵活。因此菜鸟一未被公司录用。

.

面试人员菜鸟二的答卷如下：

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.Write("请输入数字A：");
            string strNumberA = Console.ReadLine();

            Console.Write("请输入运算符号：");
            string strOperate = Console.ReadLine();

            Console.Write("请输入数字B：");
            string strNumberB = Console.ReadLine();

            double strResult = ;

            switch (strOperate)
            {
                case "+": strResult = Convert.ToDouble(strNumberA) + Convert.ToDouble(strNumberB); break;
                case "-": strResult = Convert.ToDouble(strNumberA) - Convert.ToDouble(strNumberB); break;
                case "*": strResult = Convert.ToDouble(strNumberA) * Convert.ToDouble(strNumberB); break;
                case "/": if (strNumberB != "")
                    {
                        strResult = Convert.ToDouble(strNumberA) / Convert.ToDouble(strNumberB);
                    }
                    else
                    {
                        Console.WriteLine("除数不能为零"); Console.ReadKey(); return;
                    }
                    break;
            }
            Console.WriteLine("结果为" + strResult);
            Console.ReadKey();
        }

针对菜鸟二的答卷，我们作如下分析：

1、变量/函数命名基本规范

2、判断分支只运行一次

3、除法运算判断了被除数不能为零的情况

虽说基本实现了计算器加减乘数的功能

但是：

出题人的意思是利用面向对象语言设计一道计算器程序，菜鸟二的程序看似完美，但是并没有使用面向对象思想，因此：菜鸟二的面试结果亦是未被录取。

呜呜，那么怎么设计这道程序才能打动面试官呢？

现在我们深入分析菜鸟二的答卷

如下：

1、业务与输出没有分离（针对业务的单独封装，降低耦合度）

就如同ASP程序和ASP.NET的对比一样。在ASP程序中，页面的HTML代码和业务逻辑CS代码混在一起，看上去十分不舒服，而且容易出错！而，ASP.NET做了输出与业务的分离，也就是Aspx文件和Aspx.cs文件是分开了的！

OK，根据上述观点分析，我们来构造第三种答卷。

.

面试人员菜鸟三的答卷如下：

计算器操作类：

    public class Operate
    {
        public static double GetResult(double strNumberA, double strNumberB, string strOperate)
        {
            double strResult=;
            switch (strOperate)
            {
                case "+": strResult = strNumberA + strNumberB; break;
                case "-": strResult = strNumberA - strNumberB; break;
                case "*": strResult = strNumberA * strNumberB; break;
                case "/": if (strNumberB != )
                    {
                        strResult = strNumberA / strNumberB;
                    }
                    else
                    {
                        Console.WriteLine("除数不能为零"); Console.ReadKey();
                    }
                    break;
            }
            return strResult;
        }
    }

页面输出程序：

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.Write("请输入数字A：");
            string strNumberA = Console.ReadLine();

            Console.Write("请输入运算符号：");
            string strOperate = Console.ReadLine();

            Console.Write("请输入数字B：");
            string strNumberB = Console.ReadLine();

            double strResult = ;

            Operate.GetResult(Convert.ToDouble(strNumberA), Convert.ToDouble(strNumberB), strOperate);
            Console.WriteLine("结果为" + strResult);
            Console.ReadKey();
        }

针对菜鸟三我们作如下分析：

1、根据菜鸟三的代码，可以清晰的看出：业务与输出作了分离，也就是说菜鸟三针对业务进行了独立的封装。无论是控制台程序还是Windows应用程序或者是Web应用程序等均可以用这个计算器操作类。

OK，菜鸟三不仅做到了业务的单独封装，同时也满足了代码的复用性。

但是，菜鸟三依旧做的不算完美，根据出题人的题目要求：运用C++，C#，Java等面向对象语言设计一道计算器程序。注意：这句话的重点是面向对象，我们都知道面向对象设计有三大特性：封装、继承、多态。

菜鸟三虽然做到了：业务的单独封装、代码的复用，但是并没有用到三大特性中的其余两个特性：继承和多态。

OK，在这里各位看官可能会问，一个小小的计算器程序，为何非得用继承和多态呢？

那么，在此，我们针对菜鸟三的答卷作个深入分析，如下：

1、如果现在要求增加平方根运算、或者增加开根运算，该当如何呢？

也许各位看官会这样回复我：这个简单，只需要在Switch分支中增加对应的分支就可以了。

对，各位看官说的不错。

但是：你增加的这个开根运算需要加减乘除都参与编译，如果在你增加的过程中不小心把加法运算改成了减法运算，那岂不是很糟糕？

在此：举个例子：

现在公司要求你为公司的薪资管理系统做维护，原来只有技术人员（月薪），销售人员（底薪加提成），经理（年薪加股份）三种薪资计算方法。现在需要加入临时工的算法（时薪）。

如果按照菜鸟三的写法，上述三种计算方法放在一个Switch中即可，增加临时工薪资计算方法也仅仅只需要增加一个Switch分支即可。但是贪心的你除了增加了一个临时工薪资计算分支外，还偷偷增加了一个如下的分支：

哈哈哈，下个月你就可以领1.1倍薪资了，可能不到下个月你就在看守所了...多么悲哀的一件事情啊！

那么如何解决或避免上述问题呢？答案：我们将加减乘除这几种运算分别封装即可！

于是就有了菜鸟四的写法（菜鸟四能想到这么多已经不算菜鸟了~_~）如下：

运算操作类：

    /// <summary>
    /// 运算基类
    /// </summary>
    public class Operate
    {
        public double strNumberA { get; set; }
        public double strNumberB { get; set; }

        public virtual double GetResult()
        {
            double strResult=;
            return strResult;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 加法运算
    /// </summary>
    public class OperateAdd : Operate
    {
        public override double GetResult()
        {
            return strNumberA + strNumberB;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 减法运算
    /// </summary>
    public class OperateSub : Operate
    {
        public override double GetResult()
        {
            return strNumberA - strNumberB;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 乘法运算
    /// </summary>
    public class OperateMul : Operate
    {
        public override double GetResult()
        {
            return strNumberA * strNumberB;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 除法运算
    /// </summary>
    public class OperateDiv : Operate
    {
        public override double GetResult()
        {
            if (strNumberB == )
                throw new Exception("被除数不能为零！");
            return strNumberA / strNumberB;
        }
    }

输出代码如下：

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.Write("请输入数字A：");
            string strNumberA = Console.ReadLine();

            Console.Write("请输入运算符号：");
            string strOperate = Console.ReadLine();

            Console.Write("请输入数字B：");
            string strNumberB = Console.ReadLine();

            double strResult = ;

            switch (strOperate)
            {
                case "+": OperateAdd Add = new OperateAdd(); Add.strNumberA = Convert.ToDouble(strNumberA); Add.strNumberB = Convert.ToDouble(strNumberB); strResult = Add.GetResult(); break;
                case "-": OperateSub Sub = new OperateSub(); Sub.strNumberA = Convert.ToDouble(strNumberA); Sub.strNumberB = Convert.ToDouble(strNumberB); strResult = Sub.GetResult(); break;
                case "*": OperateMul Mul = new OperateMul(); Mul.strNumberA = Convert.ToDouble(strNumberA); Mul.strNumberB = Convert.ToDouble(strNumberB); strResult = Mul.GetResult(); break;
                case "/": OperateDiv Div = new OperateDiv(); Div.strNumberA = Convert.ToDouble(strNumberA); Div.strNumberB = Convert.ToDouble(strNumberB); strResult = Div.GetResult(); break;
            }
            Console.WriteLine("结果为:" + strResult);
            Console.ReadKey();
        }

针对菜鸟四的代码分析如下：

如果需要运算多次，就需要多次重复输出代码的Switch分支，这样做，无疑增加了代码的重复量！虽说菜鸟四的代码非常不错了，但是还是有一定的瑕疵！

简单工厂模式闪亮登场

针对菜鸟四代码改进如下（增加工厂类，根据不同的需求，创建不同的对象）：

namespace SJMS
{
    public class OperateFactory
    {
        /// <summary>
        /// 工厂类，用于创建相应的对象
        /// </summary>
        /// <param name="strOperate"></param>
        /// <returns></returns>
        public static Operate GetOperate(string strOperate)
        {
            Operate Oper = null;
            switch (strOperate)
            {
                case "+": Oper = new OperateAdd(); break;
                case "-": Oper = new OperateSub(); break;
                case "*": Oper = new OperateMul(); break;
                case "/": Oper = new OperateDiv(); break;
            }
            return Oper;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 运算基类
    /// </summary>
    public class Operate
    {
        public double strNumberA { get; set; }
        public double strNumberB { get; set; }

        public virtual double GetResult()
        {
            double strResult=;
            return strResult;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 加法运算
    /// </summary>
    public class OperateAdd : Operate
    {
        public override double GetResult()
        {
            return strNumberA + strNumberB;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 减法运算
    /// </summary>
    public class OperateSub : Operate
    {
        public override double GetResult()
        {
            return strNumberA - strNumberB;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 乘法运算
    /// </summary>
    public class OperateMul : Operate
    {
        public override double GetResult()
        {
            return strNumberA * strNumberB;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 除法运算
    /// </summary>
    public class OperateDiv : Operate
    {
        public override double GetResult()
        {
            if (strNumberB == )
                throw new Exception("被除数不能为零！");
            return strNumberA / strNumberB;
        }
    }
}

输出代码如下：

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.Write("请输入数字A：");
            string strNumberA = Console.ReadLine();

            Console.Write("请输入运算符号：");
            string strOperate = Console.ReadLine();

            Console.Write("请输入数字B：");
            string strNumberB = Console.ReadLine();

            double strResult = ;

            Operate OperateModel = OperateFactory.GetOperate(strOperate);
            OperateModel.strNumberA = Convert.ToDouble(strNumberA);
            OperateModel.strNumberB = Convert.ToDouble(strNumberB);
            strResult = OperateModel.GetResult();
            Console.WriteLine("结果为:" + strResult);
            Console.ReadKey();
        }

OK，上述代码就是由简单工厂模式实现，所谓简单工厂模式我个人的理解是：根据不同的条件，工厂负责生产不同的对象。

大话设计模式上有一些UML类图，在此不作讲解，直接粘贴图片。

上述运算类图如下：

关于UML类图的解读，请各位看官自行查阅资料！

@陈卧龙的博客