第一章 Caché 设计模式 简单工厂模式

第一章 Caché 设计模式 简单工厂模式

定义

  • 简单工厂模式属于创建型模式，又可称为静态工厂模式，这是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。

使用场景

  • 工厂类负责创建的对象比较少。
  • 客户只需知道传入工厂类的参数，而无须关心创建对象的逻辑。

优点

  • 使用户根据参数获得对一个的类实例，避免了直接实例化类型，降低了耦合性。
  • 能把客户类和具体子类的实现解耦，客户类不再需要知道有哪些子类以及应当实例化哪个子类：客户类往往有多个，如果不使用简单工厂，那么所有的客户类都要知道所有子类的细节。而且一旦子类发生改变，所有的客户类都要进行修改。

缺点

  • 可实例化的类型在编译期间已经被确定。
  • 如果增加新类型，则需要修改工厂，这违背了开放封闭原则。
  • 子类多过不适合使用。

示例

  • 用Caché 实现一个计算器控制台程序，要求输入两个数和运算符号。

可能会写成这样：

/// w ##class(PHA.YX.Design.Program).GetResult() 
ClassMethod GetResult()
{
    READ "输入第一个数字：", numberA,!
    READ "输入操作符：", operate,!
    READ "输入第二个数字：", numberB,!
    
    s result = ""
    i operate = "+" d
    .s result = numberA + numberB
    i operate = "-" d
    .s result = numberA - numberB
    i operate = "*" d
    .s result = numberA * numberB
    i operate = "/" d
    .s result = numberA / numberB
    
    q result
}

缺点：

  1. if表达式每次都需要判断，等于计算机做了三次无用功。
  2. 如果除法，输入了0，除法会报错。
DHC-APP> w ##class(PHA.YX.Design.Program).GetResult()
输入第一个数字：1
输入操作符：/
输入第二个数字：1.5
.6666666666666666667
DHC-APP> w ##class(PHA.YX.Design.Program).GetResult()
输入第一个数字：1
输入操作符：/
输入第二个数字：0
 
 .s result = numberA / numberB
  ^
<DIVIDE>zGetResult+12^PHA.YX.Design.Program.1
  • 如果改成swtich($case)

可能会写成这样：


/// w ##class(PHA.YX.Design.Program).GetResultCase() 
ClassMethod GetResultCase()
{
    READ "输入第一个数字：", numberA,!
    READ "输入操作符：", operate,!
    READ "输入第二个数字：", numberB,!
    
    s result= $case(operate,
                "+" : numberA + numberB,
                "-" : numberA + numberB,
                "*" : numberA + numberB,
                "/" : numberA + numberB)
    q result
}

缺点：

  1. 如果加减乘除方法非常大，每次修改其中一个都会编译其他三个运算方法。
  2. 增加错误修改，可能日后修改代码修改错。

结构图

image.png

完整示例

  • 利用面相对象的继承和多态。
  • 增加一个幂次运算。
  • 由此例子举一反三。
  • 改修运算，只需要去对应的类去修改就好了。只编译对应的类。

注意

  • Operation类的numberA，numberB为私有字段属性，其他类无法调用。InitialExpression设置初始值。
  • Operation类的numberA，numberB字段，Get，Set方法中的属性，要用i%property,否则报出递归错误。
  • Operation类GetResult()为抽象方法，子类需要重新实现。
  • Program类SimpleFactory()方法,要显示生命oper类型，否则无法用“.”语法。
  • OperationFactory类返回的是Operation类对象，这里及是多态。
  • 其他操作类均为继承类Operation类的子类，重写Operation类GetResult()方法。

调用

Class PHA.YX.Design.Program Extends %RegisteredObject
{

/// w ##class(PHA.YX.Design.Program).SimpleFactory() 
ClassMethod SimpleFactory()
{
    READ "输入第一个数字：", numberA,!
    READ "输入操作符：", operate,!
    READ "输入第二个数字：", numberB,!
    
    # dim oper as PHA.YX.Design.SimpleFactory.Operation 
    s oper = ##class(PHA.YX.Design.SimpleFactory.OperationFactory).CreateOperate(operate)
    d oper.numberASet(numberA)
    d oper.numberBSet(numberB) 
    s result = oper.GetResult()
    q result
}

}

输出

DHC-APP>w ##class(PHA.YX.Design.Program).SimpleFactory()
输入第一个数字：1
输入操作符：+
输入第二个数字：1
2
DHC-APP>w ##class(PHA.YX.Design.Program).SimpleFactory()
输入第一个数字：2
输入操作符：-
输入第二个数字：3
-1
DHC-APP>w ##class(PHA.YX.Design.Program).SimpleFactory()
输入第一个数字：6
输入操作符：*
输入第二个数字：3
18
DHC-APP>w ##class(PHA.YX.Design.Program).SimpleFactory()
输入第一个数字：1
输入操作符：/
输入第二个数字：1.5
0.6666666666666666667
DHC-APP>w ##class(PHA.YX.Design.Program).SimpleFactory()
输入第一个数字：1
输入操作符：/
输入第二个数字：0
除数不能为0。
DHC-APP>w ##class(PHA.YX.Design.Program).SimpleFactory()
输入第一个数字：3
输入操作符：**
输入第二个数字：3
27

工厂类

Class PHA.YX.Design.SimpleFactory.OperationFactory Extends %RegisteredObject
{

ClassMethod CreateOperate(operate As %String) As Operation
{
    # dim oper as PHA.YX.Design.SimpleFactory.Operation 
    
    s oper = $case(operate,
                "+" : ##class(PHA.YX.Design.SimpleFactory.OperationAdd).%New(),
                "-" : ##class(PHA.YX.Design.SimpleFactory.OperationSub).%New(),
                "*" : ##class(PHA.YX.Design.SimpleFactory.OperationMul).%New(),
                "/" : ##class(PHA.YX.Design.SimpleFactory.OperationDiv).%New(),
                "**" : ##class(PHA.YX.Design.SimpleFactory.OperationIndex).%New())
    q oper
}

}

运算类

Class PHA.YX.Design.SimpleFactory.Operation Extends %RegisteredObject
{

Property numberA As %Decimal [ InitialExpression = 0, Private ];

Method numberAGet() As %String [ ServerOnly = 1 ]
{
    Quit i%numberA
}

Method numberASet(Arg As %String) As %Status [ ServerOnly = 1 ]
{
    s i%numberA = Arg
    Quit $$$OK
}

Property numberB As %Decimal [ InitialExpression = 0, Private ];

Method numberBGet() As %String [ ServerOnly = 1 ]
{
    Quit i%numberB
}

Method numberBSet(Arg As %String) As %Status [ ServerOnly = 1 ]
{
    s i%numberB = Arg
    Quit $$$OK
}

Method GetResult() [ Abstract ]
{
    s result = 0
    q result
}

}

加法类

Class PHA.YX.Design.SimpleFactory.OperationAdd Extends PHA.YX.Design.SimpleFactory.Operation
{

Method GetResult()
{
    s reulst = 0
    s reulst = ..numberAGet() + ..numberBGet()
    q reulst
}

}

减法类

Class PHA.YX.Design.SimpleFactory.OperationSub Extends PHA.YX.Design.SimpleFactory.Operation
{

Method GetResult()
{
    s reulst = 0
    s reulst = ..numberAGet() - ..numberBGet()
    q reulst
}

}

乘法类

Class PHA.YX.Design.SimpleFactory.OperationMul Extends PHA.YX.Design.SimpleFactory.Operation
{

Method GetResult()
{
    s reulst = 0
    s reulst = ..numberAGet() * ..numberBGet()
    q reulst
}

}

除法类

Class PHA.YX.Design.SimpleFactory.OperationDiv Extends PHA.YX.Design.SimpleFactory.Operation
{

Method GetResult()
{
    s reulst = 0
    q:..numberBGet()=0 "除数不能为0。"

    s reulst = ..numberAGet() / ..numberBGet()
    q reulst
}

}

指数类

Class PHA.YX.Design.SimpleFactory.OperationIndex Extends PHA.YX.Design.SimpleFactory.Operation
{

Method GetResult()
{
    s reulst = 0

    s reulst = ..numberAGet() ** ..numberBGet()
    q reulst
}

}

思考

厂家可以生产各种品牌电脑，例如hp，lenovo，asus等品牌。简单工厂模式如何实现。感兴趣的同学实现后可以发我一起参考下。

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