Порождающие шаблоны проектирования - Абстрактная фабрика

шаблоны проектирования, абстрактная, abstract, new, фабрика

Причины

• Предоставление интерфейса для создания семейств связанных или зависимых объектов без указания их конкретных классов.
• Иерархия, которая инкапсулирует: множество возможных «платформ» и построение набора «продуктов».
• Оператор new считается вредным.

Проблематика

Если приложение должно быть портативным, ему необходимо инкапсулировать все зависимости целевой платформы. Эти «платформы» могут включать в себя: систему окон, операционную систему, базу данных и т. Д. Слишком часто эта инкапсуляция не разрабатывается заранее, и множество операторов case или различных #ifdef с параметрами для всех поддерживаемых в настоящее время платформ начинают размножаться подобно кроликам по всему коду.

Обсуждение

Обеспечние уровеня абстракции, который абстрагирует создание семейств связанных или зависимых объектов без прямого указания их конкретных классов. Объект «фабрика» несет ответственность за предоставление услуг по созданию всего семейства классов всех поддерживаемых платформ. Клиенты никогда не создают объекты платформы напрямую, они просят фабрику сделать это для них.

Этот механизм упрощает изменение семейства порождаемых обхектов классов, поскольку конкретный класс фабричного объекта появляется только один раз в приложении - там, где он создается. Приложение может предосталвять возможности изменения всего семейства порождаемых объектов, просто создавая экземпляр другого конкретного экземпляра абстрактной фабрики.

Поскольку сервис, предоставляемый фабричным объектом, настолько распространен, он обычно реализуется как Singleton. Либо он может реализоваться с помощью статических методов класса в случае с языком программирования C++.

Структура

Абстрактная фабрика определяет фабричный метод для каждого порождаемого объекта. Каждый фабричный метод инкапсулирует оператор new и конкретные, специфичные для платформы классы. Каждая «платформа» затем моделируется производным классом Factory.

Пример

Целью Абстрактной фабрики является предоставление интерфейса для создания семейств связанных объектов без указания конкретных классов. Эта модель может быть найдена в оборудовании для штамповки листового металла, используемом при изготовлении автомобилей. Оборудование для штамповки - это абстрактная фабрика, которая создает автозапчасти. Тот же механизм используется для штамповки дверей с правой стороны, левых дверей, правых передних крыльев, левых передних крыльев, вытяжек и т. д. для разных моделей автомобилей. Благодаря использованию роликов для изменения штамповочных шаблонов, конкретные классы, выпускаемые машиной, могут быть изменены в течение нескольких минут.

Контрольный список

• Решите, являются ли «независимость платформы» и сервисы создания иточником проблем в вашем программном коде.
• Выведите матрицу из «платформ» и «продуктов». Для какой платформы, какие классы требуются.
• Определите фабричный интерфейс, который состоит из фабричного метода для каждого порождаемого объекта.
• Определите производственный класс для каждой платформы, который инкапсулирует все ссылки на оператор new.
• Клиент должен удалить все ссылки на new и использовать фабричные методы для создания порождаемых объектов.

Эмпирические правила

• Иногда порождающие шаблоны конкурируют: бывают случаи, когда либо шаблон Прототип (Prototype), либо Абстрактная фабрика (Abstract Factory) могут использоваться с успехом. В иных случаях они дополняют друг друга: Abstract Factory может хранить набор прототипов, из которых можно клонировать и возвращать объекты. Builder может использовать один из других шаблонов для реализации компонентов, которые будут созданы. Abstract Factory, Builder и Prototype могут использовать Singleton в своей реализации.
• Abstract Factory, Builder и Prototype определяют фабричный объект, который отвечает за создание класса порождаемых обхектов и делает его параметром системы. Абстрактная фабрика имеет фабричный объект или метод, производящий объекты нескольких классов. Builder имеет фабричный объект, создающий сложный продукт постепенно, используя соответствующий сложный протокол. Прототип имеет фабричный объект (он же прототип), создающий продукт, копируя объект-прототип.
• Абстрактные классы Factory часто реализуются с помощью Factory Methods, но они также могут быть реализованы с использованием Prototype.
• Абстрактную фабрику можно использовать в качестве альтернативы Facade для скрытия классов, специфичных для платформы.
• Builder фокусируется на построении сложного объекта шаг за шагом. Абстрактная фабрика подчеркивает семейство объектов продукта (простых или сложных). Builder возвращает продукт в качестве последнего шага, но, что касается абстрактной фабрики, продукт немедленно возвращается.
• Часто проекты начинаются с использования Factory Method (менее сложные, настраиваемые, подклассы размножаются) и развиваются в направлении Abstract Factory, Prototype или Builder (более гибкие, более сложные), поскольку разработчик обнаруживает, что требуется большая гибкость при создании объекта.