【设计模式】简单工厂模式之实现一个简单计算器

要求

实现一个简单计算器

思路

Iter1 初始草稿

#!/usr/bin/python
#coding:utf-8


if __name__ == "__main__":
    A = raw_input("请输入数字A： ")
    B = raw_input("请输入运算符号（+、-、*、/）： ")
    C = raw_input("请输入数字B： ")
    if B == "+":
        D = float(A) + float(C)
    if B == "-":
        D = float(A) - float(C)
    if B == "*":
        D = float(A) * float(C)
    if B == "/":
        D = float(A) / float(C)
    print "结果是： ", D

问题：

• 命名不规范
• 异常判断
• 判断分支多次做无用功

Iter2 进一步规范化

#!/usr/bin/python
#coding:utf-8


if __name__ == "__main__":
    try:
        strNumberA = raw_input("请输入数字A： ")
        strOperate = raw_input("请输入运算符号（+、-、*、/）： ")
        strNumberB = raw_input("请输入数字B： ")
        swithcer = {
            "+": float(strNumberA) + float(strNumberB),
            "-": float(strNumberA) - float(strNumberB),
            "*": float(strNumberA) * float(strNumberB),
            "/": float(strNumberA) / float(strNumberB)
        }

        D = swithcer[strOperate]
        print "结果是： ", D
    except Exception, e:
        print "结果有错： ", e

问题：

• 达不到高质量代码的要求
  • 不易维护
  • 不易扩展
  • 不易复用

即完成之后是否还有被利用的价值

Iter3 封装业务

#!/usr/bin/python
# coding:utf-8


class Operation:
    def __init__(self, numberA, numberB):
        self.numberA = numberA
        self.numberB = numberB

    def getresult(self, operate):
        swithcer = {
            "+": float(self.numberA) + float(self.numberB),
            "-": float(self.numberA) - float(self.numberB),
            "*": float(self.numberA) * float(self.numberB),
            "/": float(self.numberA) / float(self.numberB)
        }
        return swithcer[operate]


if __name__ == "__main__":
    try:
        strNumberA = raw_input("请输入数字A： ")
        strOperate = raw_input("请输入运算符号（+、-、*、/）： ")
        strNumberB = raw_input("请输入数字B： ")
        D = Operation(strNumberA, strNumberB).getresult(strOperate)
        print "结果是： ", D
    except Exception, e:
        print "结果有错： ", e

问题：

• 耦合太高
  • 若要增加一个运算，却需要其他的运算都来参加编译
  • 安全性，对于原有的代码有风险

Iter4 松耦合

#!/usr/bin/python
# coding:utf-8


class Operation:
    def __init__(self, numberA, numberB):
        self.numberA = numberA
        self.numberB = numberB

# 父类需不需要有getresult(self)方法，为什么？

class OperationAdd(Operation):
    def getresult(self):
        return float(self.numberA) + float(self.numberB)


class OperationSub(Operation):
    def getresult(self):
        return float(self.numberA) - float(self.numberB)


class OperationMul(Operation):
    def getresult(self):
        return float(self.numberA) * float(self.numberB)


class OperationDiv(Operation):
    def getresult(self):
        return float(self.numberA) / float(self.numberB)

以上松耦合，修改任何一个算法，不需要提供其他算法的代码

问题：

• 实例化问题（如何知道调用哪个运算方法？）

Iter5 简单工厂模式

用一个单独的类来选择调用，即工厂。

#!/usr/bin/python
# coding:utf-8


class OperationFactory:
    @staticmethod
    def createOperate(operate):
        switcher = {
            "+": OperationAdd(),
            "-": OperationSub(),
            "*": OperationMul(),
            "/": OperationDiv()
        }
        return switcher[operate]


class Operation:
    numberA = 0
    numberB = 0

    def getresult(self):
        return 0


class OperationAdd(Operation):
    def getresult(self):
        return float(self.numberA) + float(self.numberB)


class OperationSub(Operation):
    def getresult(self):
        return float(self.numberA) - float(self.numberB)


class OperationMul(Operation):
    def getresult(self):
        return float(self.numberA) * float(self.numberB)


class OperationDiv(Operation):
    def getresult(self):
        return float(self.numberA) / float(self.numberB)


if __name__ == "__main__":
    try:
        strNumberA = raw_input("请输入数字A： ")
        strOperate = raw_input("请输入运算符号（+、-、*、/）： ")
        strNumberB = raw_input("请输入数字B： ")

        oper = OperationFactory.createOperate(strOperate)
        oper.numberA = float(strNumberA)
        oper.numberB = float(strNumberB)
        D = oper.getresult()
        print "结果是： ", D
    except Exception, e:
        print "结果有错： ", e

这样一来，只需要输入运算符号，工厂就实例化出合适的对象。通过多台，返回父类的方式实现了计算器的结果。
任何程序都可以通过调用工厂来实现计算器的功能。

UML图

SimpleFactory

细碎python

• @staticmethod 用途及用法

• 异常捕获机制

• python 子类父类调用关系

• raw_input() 与 input() 区别
  • python3.x中仅有input()，将一切输入视作字符串
  • python2.x中

in\out	raw_input()	input()
str	str	str(需加引号)
int	str	int
bool	str	bool
表达式	str	结果值

Ps

果然写下来一目了然，写下来才能理解。
用3个小时整理输出，其中很多涉及到Python的细碎的知识也需要花时间整理。
在设计模式之后，还有算法、网络编程、数据库等知识，需要浸入。
平静是本事，持续平静是习惯。
已经4月底，夏天要来了。