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:

代码无错就是优?简单工厂模式 C#

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:

代码无错就是优?简单工厂模式 C#

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

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