Заводская модель. Когда использовать фабричные методы?
Когда целесообразно использовать фабричные методы внутри объекта вместо фабричного класса?
20 ответов
Мне нравится думать о дизайнерских шаблонах с точки зрения того, что мои уроки - это "люди", а шаблоны - это способы общения людей друг с другом.
Таким образом, для меня фабричный образец похож на агентство по найму. У вас есть кто-то, кому потребуется переменное количество работников. Этот человек может знать некоторую информацию, которая ему нужна в людях, которых он нанимает, но это все.
Поэтому, когда им нужен новый сотрудник, они звонят в агентство по найму и говорят им, что им нужно. Теперь, чтобы действительно нанять кого-то, вам нужно знать много вещей - льготы, подтверждение соответствия требованиям и т. Д. Но нанимающему персоналу не нужно ничего знать об этом - кадровое агентство все это обрабатывает.
Точно так же использование фабрики позволяет потребителю создавать новые объекты, не зная деталей того, как они создаются, или каковы их зависимости - они должны только предоставлять информацию, которую они на самом деле хотят.
public interface IThingFactory
{
Thing GetThing(string theString);
}
public class ThingFactory : IThingFactory
{
public Thing GetThing(string theString)
{
return new Thing(theString, firstDependency, secondDependency);
}
}
Таким образом, теперь потребитель ThingFactory может получить Thing без необходимости знать о зависимостях Thing, за исключением строковых данных, которые поступают от потребителя.
Фабричные методы следует рассматривать как альтернативу конструкторам - в основном, когда конструкторы недостаточно выразительны, т.е.
class Foo{
public Foo(bool withBar);
}
не так выразительно, как:
class Foo{
public static Foo withBar();
public static Foo withoutBar();
}
Фабричные классы полезны, когда вам нужен сложный процесс для создания объекта, когда для построения нужна зависимость, которую вы не хотите видеть для фактического класса, когда вам нужно создать различные объекты и т. Д.
Одна ситуация, в которой я лично нахожу отдельные классы Factory, чтобы иметь смысл, - это когда последний объект, который вы пытаетесь создать, зависит от нескольких других объектов. Например, в PHP: предположим, у вас есть House объект, который в свою очередь имеет Kitchen и LivingRoom объект, а LivingRoom объект имеет TV объект внутри тоже.
Простейший метод для достижения этой цели - каждый объект создает своих потомков в своем методе конструирования, но если свойства являются относительно вложенными, когда ваш House возможно, вы потратите некоторое время, пытаясь выделить именно то, что терпит неудачу.
Альтернатива состоит в том, чтобы сделать следующее (внедрение зависимости, если вам нравится причудливый термин):
$TVObj = new TV($param1, $param2, $param3);
$LivingroomObj = new LivingRoom($TVObj, $param1, $param2);
$KitchenroomObj = new Kitchen($param1, $param2);
$HouseObj = new House($LivingroomObj, $KitchenroomObj);
Вот если процесс создания House неудачи, есть только одно место, чтобы искать, но необходимость использовать этот кусок каждый раз, когда нужно новое House далеко не удобно. Введите фабрики:
class HouseFactory {
public function create() {
$TVObj = new TV($param1, $param2, $param3);
$LivingroomObj = new LivingRoom($TVObj, $param1, $param2);
$KitchenroomObj = new Kitchen($param1, $param2);
$HouseObj = new House($LivingroomObj, $KitchenroomObj);
return $HouseObj;
}
}
$houseFactory = new HouseFactory();
$HouseObj = $houseFactory->create();
Благодаря фабрике здесь процесс создания House является абстрагированным (в том смысле, что вам не нужно создавать и настраивать каждую отдельную зависимость, когда вы просто хотите создать House) и в то же время централизованный, что облегчает обслуживание. Существуют и другие причины, по которым использование отдельных фабрик может быть полезным (например, тестируемость), но я нахожу этот конкретный пример использования, чтобы лучше всего показать, как классы Фабрики могут быть полезны.
Рекомендуется использовать фабричные методы внутри объекта, когда:
- Класс объекта не знает, какие именно подклассы он должен создать
- Класс объекта разработан так, чтобы создаваемые им объекты были определены подклассами.
- Класс объекта делегирует свои обязанности вспомогательным подклассам и не знает, какой именно класс будет выполнять эти обязанности
Рекомендуется использовать абстрактный класс фабрики, когда:
- Ваш объект не должен зависеть от того, как его внутренние объекты созданы и спроектированы
- Группа связанных объектов должна использоваться вместе, и вам необходимо выполнить это ограничение
- Объект должен быть настроен одним из нескольких возможных семейств связанных объектов, которые будут частью вашего родительского объекта.
- Требуется совместно использовать дочерние объекты, показывающие только интерфейсы, но не реализацию
Важно четко дифференцировать идею использования фабричного или фабричного метода. Оба предназначены для решения взаимоисключающих различного рода проблем создания объектов.
Давайте определимся с "фабричным методом":
Во-первых, когда вы разрабатываете библиотеку или API-интерфейсы, которые, в свою очередь, будут использоваться для дальнейшей разработки приложения, то фабричный метод является одним из лучших вариантов выбора шаблона создания. Причина позади; Мы знаем, что когда создавать объект с необходимыми функциональными возможностями, но тип объекта останется неопределенным, или будет принято решение о передаче динамических параметров.
Теперь дело в том, что примерно того же можно достичь, используя сам шаблон фабрики, но один огромный недостаток внесет в систему, если шаблон фабрики будет использоваться для вышеуказанной проблемы, это то, что ваша логика создания различных объектов (объектов подклассов) будет будьте внимательны к некоторым бизнес-условиям, поэтому в будущем, когда вам нужно будет расширить функциональность вашей библиотеки для других платформ (в более техническом плане вам нужно добавить больше подклассов базового интерфейса или абстрактного класса, чтобы фабрика возвращала эти объекты также в дополнение к существующему). основанный на некоторых динамических параметрах), то каждый раз, когда вам нужно изменить (расширить) логику фабричного класса, что будет дорогостоящей операцией и негодной с точки зрения проектирования. С другой стороны, если шаблон "фабричного метода" будет использоваться для выполнения того же действия, вам просто нужно создать дополнительные функциональные возможности (подклассы) и зарегистрировать их динамически путем внедрения, что не требует изменений в вашем базовом коде.
interface Deliverable
{
/*********/
}
abstract class DefaultProducer
{
public void taskToBeDone()
{
Deliverable deliverable = factoryMethodPattern();
}
protected abstract Deliverable factoryMethodPattern();
}
class SpecificDeliverable implements Deliverable
{
/***SPECIFIC TASK CAN BE WRITTEN HERE***/
}
class SpecificProducer extends DefaultProducer
{
protected Deliverable factoryMethodPattern()
{
return new SpecificDeliverable();
}
}
public class MasterApplicationProgram
{
public static void main(String arg[])
{
DefaultProducer defaultProducer = new SpecificProducer();
defaultProducer.taskToBeDone();
}
}
Они также полезны, когда вам нужно несколько "конструкторов" с одинаковым типом параметра, но с другим поведением.
UML от
Product: определяет интерфейс объектов, создаваемых методом Factory.
ConcreteProduct: реализует интерфейс продукта
Создатель: объявляет фабричный метод
ConcreateCreator: Реализует метод Factory для возврата экземпляра ConcreteProduct.
Постановказадачи: Создайте Фабрику Игр, используя Фабричные Методы, которые определяют интерфейс игры.
Фрагмент кода:
import java.util.HashMap;
/* Product interface as per UML diagram */
interface Game{
/* createGame is a complex method, which executes a sequence of game steps */
public void createGame();
}
/* ConcreteProduct implementation as per UML diagram */
class Chess implements Game{
public Chess(){
}
public void createGame(){
System.out.println("---------------------------------------");
System.out.println("Create Chess game");
System.out.println("Opponents:2");
System.out.println("Define 64 blocks");
System.out.println("Place 16 pieces for White opponent");
System.out.println("Place 16 pieces for Black opponent");
System.out.println("Start Chess game");
System.out.println("---------------------------------------");
}
}
class Checkers implements Game{
public Checkers(){
}
public void createGame(){
System.out.println("---------------------------------------");
System.out.println("Create Checkers game");
System.out.println("Opponents:2 or 3 or 4 or 6");
System.out.println("For each opponent, place 10 coins");
System.out.println("Start Checkers game");
System.out.println("---------------------------------------");
}
}
class Ludo implements Game{
public Ludo(){
}
public void createGame(){
System.out.println("---------------------------------------");
System.out.println("Create Ludo game");
System.out.println("Opponents:2 or 3 or 4");
System.out.println("For each opponent, place 4 coins");
System.out.println("Create two dices with numbers from 1-6");
System.out.println("Start Ludo game");
System.out.println("---------------------------------------");
}
}
/* Creator interface as per UML diagram */
interface IGameFactory {
public Game getGame(String gameName);
}
/* ConcreteCreator implementation as per UML diagram */
class GameFactory implements IGameFactory {
HashMap<String,Game> games = new HashMap<String,Game>();
/*
Since Game Creation is complex process, we don't want to create game using new operator every time.
Instead we create Game only once and store it in Factory. When client request a specific game,
Game object is returned from Factory instead of creating new Game on the fly, which is time consuming
*/
public GameFactory(){
games.put(Chess.class.getName(),new Chess());
games.put(Checkers.class.getName(),new Checkers());
games.put(Ludo.class.getName(),new Ludo());
}
public Game getGame(String gameName){
return games.get(gameName);
}
}
public class NonStaticFactoryDemo{
public static void main(String args[]){
if ( args.length < 1){
System.out.println("Usage: java FactoryDemo gameName");
return;
}
GameFactory factory = new GameFactory();
Game game = factory.getGame(args[0]);
if ( game != null ){
game.createGame();
System.out.println("Game="+game.getClass().getName());
}else{
System.out.println(args[0]+ " Game does not exists in factory");
}
}
}
выход:
java NonStaticFactoryDemo Chess
---------------------------------------
Create Chess game
Opponents:2
Define 64 blocks
Place 16 pieces for White opponent
Place 16 pieces for Black opponent
Start Chess game
---------------------------------------
Game=Chess
Этот пример показывает Factory класс путем реализации FactoryMethod,
Gameэто интерфейс для всех типов игр. Он определяет сложный метод:createGame()Chess, Ludo, Checkersразличные варианты игр, которые обеспечивают реализациюcreateGame()public Game getGame(String gameName)являетсяFactoryMethodвIGameFactoryучебный классGameFactoryпредварительно создает другой тип игр в конструкторе. Это реализуетIGameFactoryзаводской метод.Название игры передается в качестве аргумента командной строки
NotStaticFactoryDemogetGameвGameFactoryпринимает название игры и возвращает соответствующееGameобъект.
Фабрика:
Создает объекты, не раскрывая логику реализации клиенту.
FactoryMethod
Определите интерфейс для создания объекта, но пусть подклассы решают, какой класс создавать. Метод Factory позволяет классу откладывать создание экземпляров для подклассов
Случай использования:
Когда использовать: Client не знает, какие конкретные классы потребуется создать во время выполнения, но просто хочет получить класс, который будет выполнять эту работу.
Это действительно вопрос вкуса. Фабричные классы могут быть абстрагированы / сопряжены по мере необходимости, тогда как фабричные методы имеют меньший вес (и также имеют тенденцию быть тестируемыми, так как они не имеют определенного типа, но для них потребуется известная точка регистрации, похожая на сервис локатор, но для поиска фабричных методов).
Фабричные классы полезны, когда возвращаемый ими тип объекта имеет закрытый конструктор, когда разные фабричные классы устанавливают разные свойства для возвращаемого объекта или когда конкретный тип фабрики связан с возвращаемым конкретным типом.
WCF использует классы ServiceHostFactory для извлечения объектов ServiceHost в различных ситуациях. Стандартный ServiceHostFactory используется IIS для извлечения экземпляров ServiceHost для файлов .svc, а WebScriptServiceHostFactory используется для служб, которые возвращают сериализации клиентам JavaScript. ADO.NET Data Services имеет свой собственный специальный DataServiceHostFactory, а ASP.NET имеет свой ApplicationServicesHostFactory, поскольку его сервисы имеют частные конструкторы.
Если у вас есть только один класс, который использует фабрику, то вы можете просто использовать метод фабрики в этом классе.
Согласно источнику создания сайта, его намерениями являются:
Определите интерфейс для создания объекта, но пусть подклассы решают, какой класс создавать. Factory Method позволяет классу отложить создание экземпляров для подклассов.
Определение "виртуального" конструктора.
Новый оператор считается вредным.
Пример того, как это можно использовать:
abstract class AbstractFactoryMethod {
abstract function makePHPBook($param);
}
class OReillyFactoryMethod extends AbstractFactoryMethod
{
function makePHPBook($param)
{
$book = NULL;
switch ($param) {
case "us":
$book = new OReillyPHPBook();
break;
// Other classes...
case "other":
$book = new SamsPHPBook();
break;
default:
$book = new OReillyPHPBook();
break;
}
return $book;
}
А потом тестирование:
function testFactoryMethod($factoryMethodInstance)
{
$phpUs = $factoryMethodInstance->makePHPBook("us");
echo 'us php Author: '.$phpUs->getAuthor();
echo 'us php Title: '.$phpUs->getTitle();
}
echo 'Testing OReillyFactoryMethod';
$factoryMethodInstance = new OReillyFactoryMethod();
testFactoryMethod($factoryMethodInstance);
Рассмотрим сценарий, когда вам нужно разработать класс Order и Customer. Для простоты и начальных требований вы не чувствуете необходимости в фабрике для класса Order и заполняете ваше заявление множеством операторов 'new Order()'. Все работает хорошо.
Теперь появляется новое требование, что объект Order не может быть создан без ассоциации с клиентом (новая зависимость). Теперь у вас есть следующие соображения.
1. Вы создаете перегрузку конструктора, которая будет работать только для новых реализаций. (Неприемлимо). 2- Вы изменяете подписи Order () и меняете каждый вызов. (Не хорошая практика и настоящая боль).
Вместо этого, если вы создали фабрику для Класса заказа, вам нужно всего лишь изменить одну строку кода, и все готово. Я предлагаю Фабричный класс для почти каждой совокупной ассоциации. Надеюсь, это поможет.
Определение ГОФ :
Определите интерфейс для создания объекта, но пусть подклассы решают, какой класс создавать. Фабричный метод позволяет классу откладывать создание экземпляров до подклассов.
Общий пример:
public abstract class Factory<T> {
public abstract T instantiate(Supplier<? extends T> supplier);
}
Конкретный класс
public class SupplierFactory<T> extends Factory<T> {
@Override
public T instantiate(Supplier<? extends T> supplier) {
return supplier.get();
}
}
Реализация
public class Alpha implements BaseInterface {
@Override
public void doAction() {
System.out.println("The Alpha executed");
}
}
public class Beta implements BaseInterface {
@Override
public void doAction() {
System.out.println("The Beta executed");
}
}
public interface BaseInterface {
void doAction();
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Factory<BaseInterface> secondFactory = new SupplierFactory<>();
secondFactory.instantiate(Beta::new).doAction();
secondFactory.instantiate(Alpha::new).doAction();
}
}
Краткие преимущества
- Вы отделяете код, который может меняться, от кода, который не меняется (т. е. преимущества использования простого фабричного шаблона все же присутствуют). Этот метод помогает вам легко поддерживать код.
- Ваш код не тесно связан; таким образом, вы можете добавлять в систему новые классы, такие как Lion, Beer и т. д., в любое время без изменения существующей архитектуры. Итак, вы следовали принципу «закрыт для модификации, но открыт для расширения».
Если вы хотите создать другой объект с точки зрения использования. Это полезно.
public class factoryMethodPattern {
static String planName = "COMMERCIALPLAN";
static int units = 3;
public static void main(String args[]) {
GetPlanFactory planFactory = new GetPlanFactory();
Plan p = planFactory.getPlan(planName);
System.out.print("Bill amount for " + planName + " of " + units
+ " units is: ");
p.getRate();
p.calculateBill(units);
}
}
abstract class Plan {
protected double rate;
abstract void getRate();
public void calculateBill(int units) {
System.out.println(units * rate);
}
}
class DomesticPlan extends Plan {
// @override
public void getRate() {
rate = 3.50;
}
}
class CommercialPlan extends Plan {
// @override
public void getRate() {
rate = 7.50;
}
}
class InstitutionalPlan extends Plan {
// @override
public void getRate() {
rate = 5.50;
}
}
class GetPlanFactory {
// use getPlan method to get object of type Plan
public Plan getPlan(String planType) {
if (planType == null) {
return null;
}
if (planType.equalsIgnoreCase("DOMESTICPLAN")) {
return new DomesticPlan();
} else if (planType.equalsIgnoreCase("COMMERCIALPLAN")) {
return new CommercialPlan();
} else if (planType.equalsIgnoreCase("INSTITUTIONALPLAN")) {
return new InstitutionalPlan();
}
return null;
}
}
Фабричные классы более тяжелые, но дают вам определенные преимущества. В случаях, когда вам необходимо построить ваши объекты из нескольких источников необработанных данных, они позволяют вам инкапсулировать только логику построения (и, возможно, агрегацию данных) в одном месте. Там его можно протестировать абстрактно, не обращая внимания на интерфейс объекта.
Я нашел этот полезный шаблон, особенно когда я не могу заменить или неадекватно ORM и хочу эффективно создавать экземпляры многих объектов из объединений таблиц БД или хранимых процедур.
Я думаю, это будет зависеть от степени слабой связи, которую вы хотите внести в свой код.
Фабричный метод очень хорошо разделяет вещи, но фабричный класс нет.
Другими словами, легче изменить что-то, если вы используете фабричный метод, чем если вы используете простую фабрику (известную как фабричный класс).
Посмотрите на этот пример: https://connected2know.com/programming/java-factory-pattern/. Теперь представьте, что вы хотите принести новое Животное. В классе Factory вам нужно изменить Factory, но в методе factory вам нужно только добавить новый подкласс.
Любой класс, откладывающий создание объекта до его подкласса для объекта, с которым он должен работать, можно рассматривать как пример шаблона Factory.
Я подробно упомянул в другом ответе на /questions/48013882/fabrichnyij-metod-dolzhen-li-klass-prilozheniya-byit-abstraktnyim/48013899#48013899
Мое краткое объяснение будет заключаться в том, что мы используем фабричный шаблон, когда у нас недостаточно информации для создания конкретного объекта. Мы либо не знаем зависимостей, либо не знаем тип объекта. И почти всегда мы их не знаем, потому что это информация, которая приходит во время выполнения.
Пример: мы знаем, что нам нужно создать транспортное средство, но мы не знаем, летает ли оно или работает на земле.
AbstractFactory пример.
TypeImpl<String> type = new TypeImpl<>();
type.addType("Condition");
type.addType("Hazardous");
AbstractTypeFactory<String, Tag> tags = new AbstractTypeFactory<String, Tag>(type) {
@Override
public Tag create(String string) {
String tp = type.find(string);
switch (tp) {
case "Hazardous":
return new HazardousTag();
case "Condition":
return new ConditionTag();
default:
return null;
}
}
};
Tag tagHazardous = tags.create("Hazardous");
Tag tagCondition = tags.create("Condition");
}
Я сравниваю фабрики с концепцией библиотек. Например, у вас может быть библиотека для работы с числами и другая для работы с фигурами. Вы можете хранить функции этих библиотек в логически названных каталогах как Numbers или же Shapes, Это общие типы, которые могут включать целые числа, числа с плавающей запятой, двойные точки, длинные или прямоугольники, круги, треугольники, пятиугольники в случае форм.
Заводской петтер использует полиморфизм, инъекцию зависимостей и инверсию контроля.
Заявленная цель фабричных шаблонов: Define an interface for creating an object, but let subclasses decide which class to instantiate. Factory Method lets a class defer instantiation to subclasses.
Итак, допустим, что вы создаете операционную систему или платформу и строите все отдельные компоненты.
Вот простой пример концепции Factory Pattern в PHP. Я не могу быть 100% на всем этом, но это предназначено, чтобы служить простым примером. Я не эксперт.
class NumbersFactory {
public static function makeNumber( $type, $number ) {
$numObject = null;
$number = null;
switch( $type ) {
case 'float':
$numObject = new Float( $number );
break;
case 'integer':
$numObject = new Integer( $number );
break;
case 'short':
$numObject = new Short( $number );
break;
case 'double':
$numObject = new Double( $number );
break;
case 'long':
$numObject = new Long( $number );
break;
default:
$numObject = new Integer( $number );
break;
}
return $numObject;
}
}
/* Numbers interface */
abstract class Number {
protected $number;
public function __construct( $number ) {
$this->number = $number;
}
abstract public function add();
abstract public function subtract();
abstract public function multiply();
abstract public function divide();
}
/* Float Implementation */
class Float extends Number {
public function add() {
// implementation goes here
}
public function subtract() {
// implementation goes here
}
public function multiply() {
// implementation goes here
}
public function divide() {
// implementation goes here
}
}
/* Integer Implementation */
class Integer extends Number {
public function add() {
// implementation goes here
}
public function subtract() {
// implementation goes here
}
public function multiply() {
// implementation goes here
}
public function divide() {
// implementation goes here
}
}
/* Short Implementation */
class Short extends Number {
public function add() {
// implementation goes here
}
public function subtract() {
// implementation goes here
}
public function multiply() {
// implementation goes here
}
public function divide() {
// implementation goes here
}
}
/* Double Implementation */
class Double extends Number {
public function add() {
// implementation goes here
}
public function subtract() {
// implementation goes here
}
public function multiply() {
// implementation goes here
}
public function divide() {
// implementation goes here
}
}
/* Long Implementation */
class Long extends Number {
public function add() {
// implementation goes here
}
public function subtract() {
// implementation goes here
}
public function multiply() {
// implementation goes here
}
public function divide() {
// implementation goes here
}
}
$number = NumbersFactory::makeNumber( 'float', 12.5 );
Представьте, что у вас есть разные клиенты с разными предпочтениями. Кому-то нужен Фольксваген, другому Ауди и тд. Одно общее - это машина.
Чтобы клиент был доволен, нам нужен завод. Только завод должен знать, какой автомобиль хочет заказчик, и доставит его заказчику. Если позже у нас появится другая машина, мы легко сможем расширить парк и завод.
Ниже вы можете увидеть пример (ABAP):
Теперь создадим экземпляр фабрики и прислушаемся к пожеланиям клиентов. 
Мы создали три разных автомобиля с помощью только одного метода create ().
Результат:
Довольно часто фабричный шаблон очень полезен, если вы хотите сделать логику более чистой, а программу более расширяемой.