一、由一道面试题引申出的问题
请用Java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。需要体现出面向对象的编程思想。
很多新手开发觉得这道题没什么难度,只需要通过if判断分支,就可以实现这个需求。但这样写不但会存在冗余代码,也没有体现面向对象的编程思想。这样的程序既不容易维护,也不容易扩展,更不容易复用。
二、业务的封装
让业务逻辑和界面逻辑分开,降低它们的耦合度,这样才容易维护或扩展。
三、继承和多态
加入Operation运算类,通过AddOperation、SubOperation、MulOperation、DivOperation类继承Operation运算类,并重写getResul()方法。
public abstract class Operation {
private Double param01;
private Double param02;
public Double getParam01() {
return param01;
}
public void setParam01(Double param01) {
this.param01 = param01;
}
public Double getParam02() {
return param02;
}
public void setParam02(Double param02) {
this.param02 = param02;
}
public abstract Double getResult(Double param01, Double param02) throws Exception;
}
public class AddOperation extends Operation {
@Override
public Double getResult(Double param01, Double param02) {
return param01 + param02;
}
}
public class SubOperation extends Operation {
@Override
public Double getResult(Double param01, Double param02) {
return param01 - param02;
}
}
public class MulOperation extends Operation {
@Override
public Double getResult(Double param01, Double param02) {
return param01 * param02;
}
}
public class DivOperation extends Operation {
@Override
public Double getResult(Double param01, Double param02) throws Exception {
if (param02 == 0)
throw new Exception("除数不能为0!");
return param01 / param02;
}
}
四、简单工厂模式
解决如何实例化对象的问题,判断到底要实例化哪个对象。
public class OperationFactory {
public static Operation createOperation(String symbol) {
Operation oper = null;
switch (symbol) {
case "+":
oper = new AddOperation();
break;
case "-":
oper = new SubOperation();
break;
case "*":
oper = new MulOperation();
break;
default:
oper = new DivOperation();
break;
}
return oper;
}
}
五、客户端代码
界面的实现就是这样的代码,不管你是控制台程序,Window程序,Web程序,都可以使用这段代码来实现计算器的功能,如果有一天我们需要更改加法运算,我们只需要改AddOperation类就可以了。如果我们需要增加其他算法,比如平方根,只需要增加Operation运算类相应的运算子类,并在OperationFactory工厂类switch中增加分支就可以了。
public class RunMain {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入数字A:");
String param01 = sc.next();
System.out.println("请输入数字B:");
String param02 = sc.next();
System.out.println("请选择运算符号(+、-、*、/):");
String symbol = sc.next();
Operation oper = OperationFactory.createOperation(symbol);
Double result = oper.getResult(Double.valueOf(param01), Double.valueOf(param02));
System.out.println("计算结果为:" + result);
}
}
扩展:面向对象设计的3个基本特征和5个原则
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三个基本特征:封装、继承、多态。
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五大基本原则:
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单一职责原则SRP(Single Responsibility Principle),是指一个类的功能要单一,不能包罗万象。
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开放封闭原则OCP(Open-Close Principle),一个模块在扩展性方面应该是开放的,而在更改性方面应该是封闭的。
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里氏代换原则LSP(the Liskov Substitution Principle),子类应当可以替换父类并出现在父类能够出现的任何地方。
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依赖倒转原则DIP(the Dependency Inversion Principle),具体依赖抽象,上层依赖下层。
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接口分离原则ISP(the Interface Segregation Principle),模块间要通过抽象接口隔离开,而不是通过具体的类强耦合起来。