设计模式之简单工厂和工厂方法模式

博主： admin123
发布时间：2019 年 10 月 30 日
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分类：学习笔记

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# 简单工厂和工厂方法模式实现四则计算器

## 简单工厂模式

* 定义一个工厂类，它可以根据参数的不同返回不同类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。

类图如下：
![image1.png](https://www.520315.xyz/usr/uploads/2023/03/818423229.png)

---

下面将采用简单工厂模式来实现一个计算器类。
实现结构图图：
![image2.png](https://www.520315.xyz/usr/uploads/2023/03/4021907737.png)
Operation中的操作类图如下：
![image3.png](https://www.520315.xyz/usr/uploads/2023/03/2764906190.png)

**下面是各个类的代码实现**
Operation接口类：
-----------------

```java
package Operation;

public interface Operation {
    Double getResult(double num1,double num2) throws Exception;
}
```

四则运算类：

```java
//加法
public class Add implements Operation {
    @Override
    public Double getResult(double num1, double num2) throws Exception {
        return num1 + num2;
    }
}

//减法
public class Sub implements Operation {
    @Override
    public Double getResult(double num1, double num2) throws Exception {
        return num1 - num2;
    }
}
//乘法
public class Mul implements Operation{
    @Override
    public Double getResult(double num1, double num2) throws Exception {
        return num1 * num2;
    }
}
//除法
public class Div implements  Operation {
    @Override
    public Double getResult(double num1, double num2) throws Exception {
        if(num2 == 0)
            throw new Exception("error: 除数不能为零！");
        return num1 / num2;
    }
}
```

简单工厂类simpleFactory：

```java
import Operation.*;
public class simpleFactory {
    //简单工厂模式,根据选择条件创建相应的操作符
    public static Operation createOperation(String op){
        Operation operation = null;
        //根据选择条件创建相应的操作类
        switch (op){
            case "+": operation = new Add();break;
            case "-": operation = new Sub();break;
            case "*": operation = new Mul();break;
            case "/": operation = new Div();break;
        }

return operation;

}
}
```

主函数：

```java
import Operation.Operation;

public class Main {
    public static void main(String [] args) throws Exception{
        //加法
        Operation add = simpleFactory.createOperation("+");

//减法
        Operation sub = simpleFactory.createOperation("-");

//乘法
        Operation mul = simpleFactory.createOperation("*");

//除法
        Operation div = simpleFactory.createOperation("/");

System.out.println("加法：" + add.getResult(1,1));
        System.out.println("减法：" + sub.getResult(1,1));
        System.out.println("乘法：" + mul.getResult(1,1));
        System.out.println("除法：" + div.getResult(3,2));

}
}
```

运行结果：
![image3.png](https://www.520315.xyz/usr/uploads/2023/03/2147627180.png)

## 工厂方法模式

* 定义一个用于创建对象的接口，但是让子类决定将哪个类实例化。工厂方法模式让一个类的实例化延迟到其子类。
  ![image4.png](https://www.520315.xyz/usr/uploads/2023/03/2089477230.png)
  结构图如下：
  ![image5.png](https://www.520315.xyz/usr/uploads/2023/03/4020868930.png)
  Factory包中的类图：
  ![image6.png](https://www.520315.xyz/usr/uploads/2023/03/214275207.png)
  Product包中的类图
  ![image7.png](https://www.520315.xyz/usr/uploads/2023/03/532743630.png)

**下面是各个类的代码实现**
Operation接口类

```java
public interface Operation {
    public double getResult(double sum1,double sum2) throws Exception;
}
```

产品(运算操作)类的代码和简单工厂模式相同，在此就不再重复了。

各个工厂类的实现代码：

```java
/**
 * 工厂方法
 * @author zbl
 *
 * @email 1399853961@qq.com
 */

public interface Factory {
    public Operation creatFactory();
}

public class AddFactory implements Factory{
    @Override
    public Operation creatFactory() {
        //加法运算工厂
        return new Add();
    }
}

public class SubFactory implements Factory {
    @Override
    public Operation creatFactory() {
        //减法运算工厂
        return new Sub();
    }
}

public class MulFactory implements Factory {
    @Override
    public Operation creatFactory() {
        return new Mul();
    }
}

public class DivFactory implements Factory {
    @Override
    public Operation creatFactory() {
        return new Div();
    }
}
```

主函数：

```java
public class Main {

public static void main(String[] args) throws Exception {
        //读取配置文件
        DocumentBuilderFactory builderFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
        DocumentBuilder builder = builderFactory.newDocumentBuilder();
        Document document = builder.parse(new File("src/config.xml"));
        Node node = document.getElementsByTagName("OperatorFactory").item(0).getFirstChild();

//加法工厂
        Factory addFactory = (Factory) Class.forName(node.getNodeValue().trim()).newInstance();
        double result = addFactory.creatFactory().getResult(1, 2);
        System.out.println("结果：" + result);
    }
}
```

config.xml文件

```xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<config>
<OperatorFactory>Factory.AddFactory</OperatorFactory>
</config>
```

运行结果：
![image7.png](https://www.520315.xyz/usr/uploads/2023/03/3753570026.png)

## 参考文献

刘伟，胡志刚. C#设计模式（第2版）[M]. 清华大学出版社.

最后修改：2023 年 03 月 19 日

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设计模式之简单工厂和工厂方法模式

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## 简单工厂模式

* 定义一个工厂类，它可以根据参数的不同返回不同类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。

类图如下：
![image1.png](https://www.520315.xyz/usr/uploads/2023/03/818423229.png)

---

**下面是各个类的代码实现**
Operation接口类：
-----------------

```java
package Operation;

public interface Operation {
    Double getResult(double num1,double num2) throws Exception;
}
```

四则运算类：

```java
//加法
public class Add implements Operation {
    @Override
    public Double getResult(double num1, double num2) throws Exception {
        return num1 + num2;
    }
}

简单工厂类simpleFactory：

return operation;

}
}
```

主函数：

```java
import Operation.Operation;

public class Main {
    public static void main(String [] args) throws Exception{
        //加法
        Operation add = simpleFactory.createOperation("+");

//减法
        Operation sub = simpleFactory.createOperation("-");

//乘法
        Operation mul = simpleFactory.createOperation("*");

//除法
        Operation div = simpleFactory.createOperation("/");

}
}
```

运行结果：
![image3.png](https://www.520315.xyz/usr/uploads/2023/03/2147627180.png)

## 工厂方法模式

**下面是各个类的代码实现**
Operation接口类

```java
public interface Operation {
    public double getResult(double sum1,double sum2) throws Exception;
}
```

产品(运算操作)类的代码和简单工厂模式相同，在此就不再重复了。

各个工厂类的实现代码：

```java
/**
 * 工厂方法
 * @author zbl
 *
 * @email 1399853961@qq.com
 */

public interface Factory {
    public Operation creatFactory();
}

public class AddFactory implements Factory{
    @Override
    public Operation creatFactory() {
        //加法运算工厂
        return new Add();
    }
}

public class SubFactory implements Factory {
    @Override
    public Operation creatFactory() {
        //减法运算工厂
        return new Sub();
    }
}

public class MulFactory implements Factory {
    @Override
    public Operation creatFactory() {
        return new Mul();
    }
}

public class DivFactory implements Factory {
    @Override
    public Operation creatFactory() {
        return new Div();
    }
}
```

主函数：

```java
public class Main {

config.xml文件

```xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<config>
<OperatorFactory>Factory.AddFactory</OperatorFactory>
</config>
```

运行结果：
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## 参考文献

刘伟，胡志刚. C#设计模式（第2版）[M]. 清华大学出版社.

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