[Python设计模式] 第1章 计算器——简单工厂模式

github地址:https://github.com/cheesezh/python_design_patterns

写在前面的话

""" 读书的时候上过《设计模式》这一门课，当时使用的教材是程杰老师的《大话设计模式》，使用的语言是C#，学过课程之后初期深感面向对象思想的伟大，但是很少应用到实际开发中。后来我接触了Python，现在工作中用到最多的也是Python，或许是因为Python的便利性，我写的很多脚本/程序都还是面向过程编程，缺少面向对象的思想在里边。因此，我打算重读程杰老师的《大话设计模式》并用Python进行实践。""" by ZH奶酪——张贺

题目

用一种面向对象语言实现一个计算器控制台程序, 要求输入两个数和运算符号(+-*/), 得到结果.

基础版本

a = int(input("input a number:")) b = str(input("input a operater(+ - * /):")) c = int(input("input a number:"))if b == "+":print(a+c) elif b == "-":print(a-c) elif b == "*":print(a*c) else b == "/":print(a/c) input a number:16 input a operater(+ - * /):* input a number:2 32

点评

变量命名不规范

无用的if条件判断太多

除法运算中未考虑第二个数字为0的情况

改进版本1.0——规范代码

number_a = int(input("input a number:")) operator = str(input("input a operater(+ - * /):")) number_b = int(input("input a number:"))if operator == "+":print(number_a + number_b) elif operator == "-":print(number_a - number_b) elif operator == "*":print(number_a * number_b) elif operator == "/":if number_b != 0:print(number_a / number_b)else:print("With operator '/', the second number can not be zero.") else:print("Wrong operator.") input a number:12 input a operater(+ - * /):/ input a number:0 With operator '/', the second number can not be zero.

点评

没有使用面向对象的思想

只满足当前需求, 不易维护, 不易扩展, 不易复用, 不够灵活

为什么活字印刷术能位列四大发明？主要是其方法的思想。

文章改字方便, 可维护

一个字可以重复使用, 可复用

文章加字容易, 可扩展

文章改版只需移动活字, 灵活性好

复制?复用?

如果做一个带图形化界面的计算器，上边的代码需要再写一次。为了避免这样，需要将业务逻辑与界面逻辑分开，降低耦合度。

改进版本2.0——利用封装解耦

class Operation():def __init__(self):self.result = Nonedef get_result(self, number_a, number_b, operator):if operator == "+":self.result = number_a + number_belif operator == "-":self.result = number_a - number_belif operator == "*":self.result = number_a * number_belif operator == "/":if number_b != 0:self.result = number_a / number_belse:print("With operator '/', the second number can not be zero.")else:print("Wrong operator.")return self.resultnumber_a = int(input("input a number:")) operator = str(input("input a operater(+ - * /):")) number_b = int(input("input a number:"))operation = Operation() print(operation.get_result(number_a, number_b, operator)) input a number:12 input a operater(+ - * /):+ input a number:12 24

点评

仅仅用到了封装, 还没用到继承和多态。

紧耦合?松耦合?

如果要支持一个开根号运算，上边的代码需要改动包括加减乘除在内的get_result函数，应该将加减乘除运算分离, 修改其中一个不影响其他的几个。那么就需要定义一个Operator基类, 将get_result定义为虚函数，然后通过继承和多态，分别实现加减乘除四个子类，每个子类中定义虚函数的实现逻辑。

参考资料: Python中的多态与虚函数

改进版本3.0——简单工厂模式

from abc import ABCMeta, abstractmethodclass Operation():__metaclass__ = ABCMetadef __init__(self):self.result = None@abstractmethoddef get_result(self):passclass AddOperation(Operation):def get_result(self, number_a, number_b):self.result = number_a + number_breturn self.resultclass SubOperation(Operation):def get_result(self, number_a, number_b):self.result = number_a - number_breturn self.resultclass MulOperation(Operation):def get_result(self, number_a, number_b):self.result = number_a * number_breturn self.resultclass DivOperation(Operation):def get_result(self, number_a, number_b):if number_b == 0:print("With operator '/', the second number can not be zero.")return self.resultself.result = number_a / number_breturn self.result

如何实例化?——简单工厂模式

现在加减乘除的实现逻辑已经进一步隔离，之后即使增加一个开根号运算符，也和加减乘除无关。那么如何去实例化这些类呢？可以用简单工厂模式。

class OperationFactory():@classmethoddef create_operate(self, operator):oper = Noneif operator == "+":oper = AddOperation()elif operator == "-":oper = SubOperation()elif operator == "*":oper = MulOperation()elif operator == "/":oper = DivOperation()else:print("Wrong operator.")return oper

通过上边的简单工厂，输入运算符号，就可以实例化出对应的对象。下边是客户端的代码。

number_a = int(input("input a number:")) operator = str(input("input a operater(+ - * /):")) number_b = int(input("input a number:"))oper = OperationFactory.create_operate(operator) print(oper.get_result(number_a, number_b)) input a number:12 input a operater(+ - * /):- input a number:12 0

点评

业务逻辑与界面逻辑隔离，不关心是控制台程序还是GUI程序

不同运算逻辑隔离，一个运算符的增删改操作不会影响其他运算

面向对象思想的封装，继承，多态都有所体现

易维护，易扩展，易复用

转载于:https://www.cnblogs.com/CheeseZH/p/9363197.html

总结

以上是生活随笔为你收集整理的[Python设计模式] 第1章 计算器——简单工厂模式的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

如果觉得生活随笔网站内容还不错，欢迎将生活随笔推荐给好友。