|
| 1 | +--- |
| 2 | +title: Abstract Factory |
| 3 | +category: Creational |
| 4 | +language: ru |
| 5 | +tag: |
| 6 | + - Gang of Four |
| 7 | +--- |
| 8 | + |
| 9 | +## Альтернативные названия |
| 10 | +Kit |
| 11 | + |
| 12 | +## Цель |
| 13 | +Предоставление интерфейса для создания семейств взаимосвязанных или взаимозависимых объектов без указания их конкретных классов. |
| 14 | + |
| 15 | +## Объяснение |
| 16 | +Пример из реального мира: |
| 17 | +> Представьте, что вы хотите создать королевство с замком, королём и армией. Эльфийскому королевству понадобится эльфийский замок, эльфийский король и эльфийская армия, в то время как оркскому королевству понадобится оркский замок, оркский король и оркская армия. Между объектами королевства существует взаимозависимость. |
| 18 | +
|
| 19 | +Простыми словами: |
| 20 | +> Фабрика фабрик; фабрика, которая объединяет отдельные, но взаимозависимые/взаимозаменяемые фабрики без указания их конкретных классов. |
| 21 | +
|
| 22 | +Википедия пишет: |
| 23 | +> Порождающий шаблон проектирования, предоставляет интерфейс для создания семейств взаимосвязанных или взаимозависимых объектов, не специфицируя их конкретных классов. |
| 24 | +
|
| 25 | +**Программный пример**\ |
| 26 | +Основываясь на примере королевства выше, во-первых, нам понадобятся интерфейсы и реализации для объектов в королевстве. |
| 27 | + |
| 28 | +```java |
| 29 | +public interface Castle { |
| 30 | + String getDescription(); |
| 31 | +} |
| 32 | + |
| 33 | +public interface King { |
| 34 | + String getDescription(); |
| 35 | +} |
| 36 | + |
| 37 | +public interface Army { |
| 38 | + String getDescription(); |
| 39 | +} |
| 40 | + |
| 41 | +// Эльфийская реализация |
| 42 | +public class ElfCastle implements Castle { |
| 43 | + static final String DESCRIPTION = "Это эльфийский замок!"; |
| 44 | + @Override |
| 45 | + public String getDescription() { |
| 46 | + return DESCRIPTION; |
| 47 | + } |
| 48 | +} |
| 49 | +public class ElfKing implements King { |
| 50 | + static final String DESCRIPTION = "Это эльфийский король!"; |
| 51 | + @Override |
| 52 | + public String getDescription() { |
| 53 | + return DESCRIPTION; |
| 54 | + } |
| 55 | +} |
| 56 | +public class ElfArmy implements Army { |
| 57 | + static final String DESCRIPTION = "Это эльфийская армия!"; |
| 58 | + @Override |
| 59 | + public String getDescription() { |
| 60 | + return DESCRIPTION; |
| 61 | + } |
| 62 | +} |
| 63 | + |
| 64 | +// Оркская реализация |
| 65 | +public class OrcCastle implements Castle { |
| 66 | + static final String DESCRIPTION = "Это оркский замок!"; |
| 67 | + @Override |
| 68 | + public String getDescription() { |
| 69 | + return DESCRIPTION; |
| 70 | + } |
| 71 | +} |
| 72 | +public class OrcKing implements King { |
| 73 | + static final String DESCRIPTION = "Это оркский король!"; |
| 74 | + @Override |
| 75 | + public String getDescription() { |
| 76 | + return DESCRIPTION; |
| 77 | + } |
| 78 | +} |
| 79 | +public class OrcArmy implements Army { |
| 80 | + static final String DESCRIPTION = "Это оркская армия!"; |
| 81 | + @Override |
| 82 | + public String getDescription() { |
| 83 | + return DESCRIPTION; |
| 84 | + } |
| 85 | +} |
| 86 | +``` |
| 87 | + |
| 88 | +Во-вторых, нам понадобятся абстракция фабрики королевства, а также реализации этой абстракции: |
| 89 | + |
| 90 | +```java |
| 91 | +public interface KingdomFactory { |
| 92 | + Castle createCastle(); |
| 93 | + King createKing(); |
| 94 | + Army createArmy(); |
| 95 | +} |
| 96 | + |
| 97 | +public class ElfKingdomFactory implements KingdomFactory { |
| 98 | + |
| 99 | + @Override |
| 100 | + public Castle createCastle() { |
| 101 | + return new ElfCastle(); |
| 102 | + } |
| 103 | + |
| 104 | + @Override |
| 105 | + public King createKing() { |
| 106 | + return new ElfKing(); |
| 107 | + } |
| 108 | + |
| 109 | + @Override |
| 110 | + public Army createArmy() { |
| 111 | + return new ElfArmy(); |
| 112 | + } |
| 113 | +} |
| 114 | + |
| 115 | +public class OrcKingdomFactory implements KingdomFactory { |
| 116 | + |
| 117 | + @Override |
| 118 | + public Castle createCastle() { |
| 119 | + return new OrcCastle(); |
| 120 | + } |
| 121 | + |
| 122 | + @Override |
| 123 | + public King createKing() { |
| 124 | + return new OrcKing(); |
| 125 | + } |
| 126 | + |
| 127 | + @Override |
| 128 | + public Army createArmy() { |
| 129 | + return new OrcArmy(); |
| 130 | + } |
| 131 | +} |
| 132 | +``` |
| 133 | + |
| 134 | +На данный момент, у нас есть абстрактная фабрика, которая позволяет создавать семейство взаимосвязанных объектов, то есть фабрика эльфийского королевства создаёт эльфийский замок, эльфийского короля, эльфийскую армию и так далее: |
| 135 | + |
| 136 | +```java |
| 137 | +var factory = new ElfKingdomFactory(); |
| 138 | +var castle = factory.createCastle(); |
| 139 | +var king = factory.createKing(); |
| 140 | +var army = factory.createArmy(); |
| 141 | + |
| 142 | +castle.getDescription(); |
| 143 | +king.getDescription(); |
| 144 | +army.getDescription(); |
| 145 | +``` |
| 146 | + |
| 147 | +Вывод программы: |
| 148 | + |
| 149 | +``` |
| 150 | +Это эльфийский замок! |
| 151 | +Это эльфийский король! |
| 152 | +Это эльфийская армия! |
| 153 | +``` |
| 154 | + |
| 155 | +Можно спроектировать фабрику для наших различных фабрик королевств. В следующем примере, мы создали `FactoryMaker`, который ответственен за создание экземпляра `ElfKingdomFactory`, либо `OrcKingdomFactory`. |
| 156 | + |
| 157 | +Клиент может использовать класс `FactoryMaker`, чтобы создать желаемую конкретную фабрику, которая в свою очередь будет производить разные конкретные объекты, унаследованные от `Castle`, `King`, `Army`. |
| 158 | + |
| 159 | +В этом примере использовано перечисление, чтобы параметризовать то, какую фабрику королевства запрашивает клиент: |
| 160 | + |
| 161 | +```java |
| 162 | +public static class FactoryMaker { |
| 163 | + public enum KingdomType { |
| 164 | + ELF, ORC |
| 165 | + } |
| 166 | + |
| 167 | + public static KingdomFactory makeFactory(KingdomType type) { |
| 168 | + return switch (type) { |
| 169 | + case ELF -> new ElfKingdomFactory(); |
| 170 | + case ORC -> new OrcKingdomFactory(); |
| 171 | + default -> throe new IllegalArgumentException("Данный тип королества не поддерживается.") |
| 172 | + } |
| 173 | + } |
| 174 | +} |
| 175 | + |
| 176 | + public static void main(String[] args) { |
| 177 | + var app = new App(); |
| 178 | + |
| 179 | + LOGGER.info("Эльфийское королевство"); |
| 180 | + app.createKingdom(FactoryMaker.makeFactory(KingdomType.ELF)); |
| 181 | + LOGGER.indo(app.getCastle().getDescription()); |
| 182 | + LOGGER.indo(app.getKinv().getDescription()); |
| 183 | + LOGGER.indo(app.getArmy().getDescription()); |
| 184 | + |
| 185 | + LOGGER.info("Оркское королевство"); |
| 186 | + |
| 187 | + app.createKingdom(FactoryMaker.makeFactory(KingdomType.ORC)); |
| 188 | + LOGGER.indo(app.getCastle().getDescription()); |
| 189 | + LOGGER.indo(app.getKinv().getDescription()); |
| 190 | + LOGGER.indo(app.getArmy().getDescription()); |
| 191 | + } |
| 192 | + |
| 193 | +``` |
| 194 | + |
| 195 | +## Диаграмма классов |
| 196 | + |
| 197 | + |
| 198 | +## Применимость |
| 199 | +Используйте шаблон проектирования абстрактная фабрика, когда: |
| 200 | + |
| 201 | +- Система должна быть независимой от того, как создаются, составляются и представляются её продукты; |
| 202 | +- Система должна быть сконфигурирована одним из нескольких семейств продуктов; |
| 203 | +- Семейство связанных продуктов спроектировано для совместного использования и вам необходимо обеспечить соблюдение данного ограничения; |
| 204 | +- Вы хотите предоставить библиотеку классов, но готовы раскрыть только их интерфейсы, но не реализацию; |
| 205 | +- Время жизни зависимости концептуально короче, чем время жизни потребителя; |
| 206 | +- Вам требуется значение времени исполнения, чтобы создать требуемую зависимость; |
| 207 | +- Вы хотите решить какие продукты из семейства вам нужны во время исполнения; |
| 208 | +- Вам нужно предоставить один или несколько параметров, которые известны только во время исполнения прежде, чем вы сможете решить зависимость; |
| 209 | +- В случае, когда требуется последовательность среди продуктов; |
| 210 | +- Вы не хотите менять существующий код, когда добавляются новые продукты или семейство продуктов в программе. |
| 211 | + |
| 212 | +Примеры сценариев использования: |
| 213 | + |
| 214 | +- Выбор необходимой реализации FileSystemAcmeService или DataBaseAcmeSerivce или NetworkAcmeService во времени выполнения; |
| 215 | +- Написание модульных тестов становится намного легче; |
| 216 | +- Элементы графического пользовательского интерфейса для различных операционных систем. |
| 217 | + |
| 218 | +## Следствия |
| 219 | +- Внедрение зависимости в Java скрывает зависимости класса, приводящие к ошибкам времени выполнения, которые могли-бы быть обнаружены во времени компиляции; |
| 220 | +- Данный паттерн проектирования отлично справляется с задачей создания уже определённых объектов, но добавление новых может быть трудоёмким; |
| 221 | +- Код становится сложнее, чем ему следует из-за появления большого количества новых интерфейсов и классов, которые появляются вместе с этим паттерном проектирования. |
| 222 | + |
| 223 | +## Руководства |
| 224 | +* [Abstract Factory Pattern Tutorial](https://www.journaldev.com/1418/abstract-factory-design-pattern-in-java) |
| 225 | + |
| 226 | +## Известные применения |
| 227 | +* [javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory](http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/javax/xml/parsers/DocumentBuilderFactory.html) |
| 228 | +* [javax.xml.transform.TransformerFactory](http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/javax/xml/transform/TransformerFactory.html#newInstance--) |
| 229 | +* [javax.xml.xpath.XPathFactory](http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/javax/xml/xpath/XPathFactory.html#newInstance--) |
| 230 | + |
| 231 | +## Родственные паттерны проектирования |
| 232 | +* [Factory Method](https://java-design-patterns.com/patterns/factory-method/) |
| 233 | +* [Factory Kit](https://java-design-patterns.com/patterns/factory-kit/) |
| 234 | + |
| 235 | +## Благодарности |
| 236 | +* [Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software](https://www.amazon.com/gp/product/0201633612/ref=as_li_tl?ie=UTF8&camp=1789&creative=9325&creativeASIN=0201633612&linkCode=as2&tag=javadesignpat-20&linkId=675d49790ce11db99d90bde47f1aeb59) |
| 237 | +* [Head First Design Patterns: A Brain-Friendly Guide](https://www.amazon.com/gp/product/0596007124/ref=as_li_tl?ie=UTF8&camp=1789&creative=9325&creativeASIN=0596007124&linkCode=as2&tag=javadesignpat-20&linkId=6b8b6eea86021af6c8e3cd3fc382cb5b) |
0 commit comments