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寫在前面的話

""" 讀書的時候上過《設計模式》這一門課，當時使用的教材是程杰老師的《大話設計模式》，使用的語言是C#，學過課程之后初期深感面向對象思想的偉大，但是很少應用到實際開發中。后來我接觸了Python，現在工作中用到最多的也是Python，或許是因為Python的便利性，我寫的很多腳本/程序都還是面向過程編程，缺少面向對象的思想在里邊。因此，我打算重讀程杰老師的《大話設計模式》并用Python進行實踐。""" by ZH奶酪——張賀

題目

用一種面向對象語言實現一個計算器控制臺程序, 要求輸入兩個數和運算符號(+-*/), 得到結果.

基礎版本

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

點評

變量命名不規范

無用的if條件判斷太多

除法運算中未考慮第二個數字為0的情況

改進版本1.0——規范代碼

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.

點評

沒有使用面向對象的思想

只滿足當前需求, 不易維護, 不易擴展, 不易復用, 不夠靈活

為什么活字印刷術能位列四大發明？主要是其方法的思想。

文章改字方便, 可維護

一個字可以重復使用, 可復用

文章加字容易, 可擴展

文章改版只需移動活字, 靈活性好

復制?復用?

如果做一個帶圖形化界面的計算器，上邊的代碼需要再寫一次。為了避免這樣，需要將業務邏輯與界面邏輯分開，降低耦合度。

改進版本2.0——利用封裝解耦

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

點評

僅僅用到了封裝, 還沒用到繼承和多態。

緊耦合?松耦合?

如果要支持一個開根號運算，上邊的代碼需要改動包括加減乘除在內的get_result函數，應該將加減乘除運算分離, 修改其中一個不影響其他的幾個。那么就需要定義一個Operator基類, 將get_result定義為虛函數，然后通過繼承和多態，分別實現加減乘除四個子類，每個子類中定義虛函數的實現邏輯。

參考資料: Python中的多態與虛函數

改進版本3.0——簡單工廠模式

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

如何實例化?——簡單工廠模式

現在加減乘除的實現邏輯已經進一步隔離，之后即使增加一個開根號運算符，也和加減乘除無關。那么如何去實例化這些類呢？可以用簡單工廠模式。

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

通過上邊的簡單工廠，輸入運算符號，就可以實例化出對應的對象。下邊是客戶端的代碼。

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

點評

業務邏輯與界面邏輯隔離，不關心是控制臺程序還是GUI程序

不同運算邏輯隔離，一個運算符的增刪改操作不會影響其他運算

面向對象思想的封裝，繼承，多態都有所體現

易維護，易擴展，易復用

轉載于:https://www.cnblogs.com/CheeseZH/p/9363197.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的[Python设计模式] 第1章 计算器——简单工厂模式的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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