Java设计模式实践：简单工厂模式实现计算器

"本文主要介绍了如何在Java中实现简单工厂设计模式，以及设计模式的核心价值——解决代码复用，避免程序频繁修改。通过一个简单的计算器案例，展示了简单工厂模式的具体应用，包括接口定义、具体实现类、算法工厂的创建以及测试代码的编写。" 在软件工程中，设计模式是经过时间验证的、通用的解决方案，用于解决常见的编程问题。其中，工厂模式是一种创建型设计模式，其核心思想是将对象的创建过程封装起来，使得客户端无需关注具体的创建细节，只需要知道如何请求即可。这样可以提高代码的灵活性和可扩展性，同时减少对原有代码的改动。 简单工厂模式是工厂模式的一种，它提供了一个静态方法来创建对象，根据传入的参数决定创建哪种类型的对象。在本例中，我们构建了一个简单的计算器应用，实现了加法和减法操作。 1. 共有的接口：`Oper` 是所有运算操作的公共接口，定义了基本的运算行为，例如 `getResult()` 方法，这样不管具体是加法还是减法，都可以通过这个接口进行操作。 ```java public class Oper { public double getResult(); } ``` 2. 各个具体实现类：`add` 和 `dis` 分别代表加法和减法操作，它们都继承自 `Oper` 接口，并实现其方法。 ```java class Add extends Oper { private double numA; private double numB; // 构造器，设置操作数 public Add(double numA, double numB) { this.numA = numA; this.numB = numB; } @Override public double getResult() { return numA + numB; } } class Dis extends Oper { // 类似的实现，省略... } ``` 3. 算法工厂：`OperationFactory` 是简单工厂类，根据用户输入的运算符（如 "+" 或 "-"）返回对应的运算对象。 ```java public class OperationFactory { public static Oper createOperation(String operate) { Oper op = null; if (operate == null) throw new Exception("运算符不能为空！"); else if (operate.equals("+")) op = new AddOperation(); else if (operate.equals("-")) op = new SubOperation(); else throw new Exception("运算符错误！"); return op; } } ``` 4. 测试代码：`OperationTest` 类用于模拟用户输入，调用工厂类创建运算对象，然后执行计算。 ```java public class OperationTest { public static void main(String[] args) { // 输入处理、运算符判断等，省略... Operation op = OperationFactory.createOperation(operate); op.setNumA(numA); op.setNumB(numB); double result = op.getResult(); System.out.println("运算结果为：" + result); } } ``` 简单工厂模式的主要优点在于降低了客户端与产品之间的耦合度，使得客户端可以更容易地扩展或更改产品类型，而无需修改代码。然而，它的缺点是如果需要添加新的产品类型，可能需要修改工厂类，这违背了开闭原则（即对扩展开放，对修改关闭）。 在实际应用中，如果产品类型很多，或者需要支持更复杂的条件判断，可能会考虑使用工厂方法模式或抽象工厂模式。这些模式提供了更灵活的结构，以适应更多的场景和变化。