第1章 代码无错便是优？——简单工厂模式

1.1 面试受挫

要求：面向对象编程语言写一个计算器小程序！

下面例子是面向过程编程实现，而且有一些小问题

package com.designPattern.v1;

import java.util.Scanner;
/**
 * 
 */
public class Cacultor01 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        double a = 0,b = 0,c = 0;
        String op = null;
        //输入的类型与想要的不符怎么办？
        System.out.println("请输入数字A:");
        if(scan.hasNextDouble()) {
            a = scan.nextDouble();
        } else {
            System.out.println("非数字，请重新输入");
        }
        
        System.out.println("请输入符号:+ - * /");
        if(scan.hasNext()) {
            op = scan.next();
        }
            
        System.out.println("请输入数字B：");
        if(scan.hasNextDouble()) {
            b = scan.nextDouble();
        }
        //else
        if(op == "+")
            c = a + b;
        if(op == "-")
            c = a - b;
        if(op == "*")
            c = a * b;
        if(op == "/")
            c = a / b; //输入了0怎么办？
        System.out.println(a + " " + op + b + " = " + c);
        scan.close();
    }
}

1.2 初学者代码的毛病

  1. 命名规范
  2. if判断
  3. 异常校验

1.3 代码规范

改进版本：规范了变量命名，分支优化，加了异常捕获

package com.designPattern.v1;

import java.util.Scanner;

public class Cacultor02 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Scanner scan = new Scanner(System.in);
            double number1 = 0,nubmer2 = 0;
            String op = null,result = null;
            //输入的类型与想要的不符怎么办？
            System.out.println("请输入数字A:");
            if(scan.hasNextDouble()) {
                number1 = scan.nextDouble();
            } else {
                throw new Exception("数字类型规范");
            }
            
            System.out.println("请输入符号:+ - * /");
            if(scan.hasNext()) {
                op = scan.next();
            }
                
            System.out.println("请输入数字B：");
            if(scan.hasNextDouble()) {
                nubmer2 = scan.nextDouble();
            } else {
                throw new Exception("数字类型规范");
            }
            switch(op) {
                case "+" : result = number1 + nubmer2 + "";break;
                case "-" : result = number1 - nubmer2 + "";break;
                case "*" : result = number1 * nubmer2 + "";break;
                case "/" : 
                    if(nubmer2 != 0)
                        result = (number1 / nubmer2) + "";
                    else
                        result = "除数不能为0";
                    break;
                default : result = "请按提示输入操作符！";break;
            }
            System.out.println("结果是 "+ result);
            scan.close();
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("您输入的参数不符合规范");
            System.exit(-1);
        }
    }
}

1.4 面向对象编程

上面是面向过程的计算机处理问题的逻辑，这本身并没有什么错。
只是这使得程序只为满足当前程序需求，程序不容易 维护、扩展、复用。非高质量也！

1.5 活体印刷，面向对象

第一、要改，只需更改要改之字，此为可维护
第二、这些字并非用完这次就无用，完全可以在后来的印刷中重复使用，此乃可复用
第三、此诗若要加字，只需另刻字加入即可，这是可拓展。
第四、字的排列其实可能是竖排，可能是横排，此时只需将活字移动就可做的满
   足排列需求，此是灵活性好

1.6面向对象的好处

  1. 通过封装、继承、多态把程序的耦合度降低
  2. 使用设计模式使得程序更加灵活、易于修改，且易于复用

1.7 复制VS复用

思考：要求你再写一个计算器？怎么办？
办法：Ctrl + C / Ctrl + V ？
结论：看似简单，当重复代码多到一定程度，维护的时候，可能就是一场灾难。
思路：分一个类出来，\color{red}{让计算和显示分开}

1.8 业务的封装

准确的说，让业务逻辑与界面逻辑分开，让他们直之间的耦合度下降。只有分离开才可以达到容易维护和拓展。

  1. 业务逻辑运算类 【可复用了哦】
public class Opration {
    public static double getResult(double number1, double number2, String op) {
        double result = 0;
        switch(op) {
            case "+" : result = number1 + number2;break;
            case "-" : result = number1 - number2;break;
            case "*" : result = number1 * number2;break;
            case "/" : result = number1 / number2;break;
            default: System.out.println("操作符不合法！");break;
        }
        return result;
    }
}
  1. 客户端代码
//客户端代码
package com.designPattern.v1;

import java.util.Scanner;

public class Cacultor3 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Scanner scan = new Scanner(System.in);
            double number1 = 0,number2 = 0;
            String op = null,result = null;
            //输入的类型与想要的不符怎么办？
            System.out.println("请输入数字A:");
            if(scan.hasNextDouble()) {
                number1 = scan.nextDouble();
                System.out.println(number1);
            } else {
                throw new Exception("数字类型规范");
            }
            
            System.out.println("请输入符号:+ - * /");
            if(scan.hasNext()) {
                op = scan.next();
            }
                
            System.out.println("请输入数字B：");
            if(scan.hasNextDouble()) {
                System.out.println(number2);
                number2 = scan.nextDouble();
            } else {
                throw new Exception("数字类型规范");
            }
            if(number2 == 0) {
                result = "除数不能为0";
            } else {
                result = Opration.getResult(number1, number2, op) + "";
            }
            System.out.println("结果是 "+ result);
            scan.close();
        } catch(Exception e) {
            System.out.println("您输入的参数不符合规范");
            System.exit(-1);
        }
    }
}

1.9 紧耦合 VS 松耦合

问题：上面的代码是否可以做到灵活地可修改和拓展呢？如果加一个开根
   运算怎么办？改Opration封装类代码吗？改坏了咋办！！！
思考： 如何增加或修改一个算法而不影响算法？
方案： 抽象实现属性封装算法声明，继承实现属性继承和算法分离，多态实现不同算法的切换

package com.designPattern.v1;

import lombok.Data;

@Data
public abstract class Operation {
    private double numberA;
    private double nubmerB;
    public abstract double getResult();
}

class OperationAdd extends Operation {//加法

    @Override
    public double getResult() {
        return getNumberA() + getNubmerB();
    }
}

class OperationSub extends Opration {//减法

    @Override
    public double getResult() {
        return getNumberA() - getNubmerB();
    }
}

class OperationMul extends Opration {//乘法

    @Override
    public double getResult() {
        return getNumberA() * getNubmerB();
    }
}

class OperationDiv extends Opration {//除法

    @Override
    public double getResult() {
        if(getNubmerB() == 0)
            throw new RuntimeException("除数不能为0");
        return getNumberA() / getNubmerB();
    }
}

1.10简单工厂模式

问题：如何让计算器知道我希望用哪一个算法（即如何实例化对象）？
思考：到底要实例化谁？将来会不会增加实例化对象，比如增加开根运行等，这是很容易变化的地方，应该考虑用一个单独的类来做这个创造实例的过程，这就是工厂

package com.designPattern.v1;

public class OprationFactory {
    
    public static Operation createOperation(String op) {
        Operation2 result = null;
        switch(op) {
            case "+" : result = new OperationAdd();break;
            case "-" : result = new OperationSub();break;
            case "*" : result = new OperationMul();break;
            case "/" : result = new OperationDiv();break;
            default: System.out.println("操作符不合法！");break;
        }
        return result;
    }
}

客户端代码：

Operation2 op = null;
op = OprationFactory.createOperation("+");
op.setNumberA(10);
op.setNubmerB(20);
double result = op.getResult();

编后语

编程是一门技术，更是一门艺术。不能只满足于写完代码，运行结果正确就完事。时常考虑让代码更加简练，更容易维护，容易扩展和复用，只有这样才能真正得到提高。

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