Factory – wzorzec projektowy

Przeznaczenie

Głównym założeniem fabryki, tak jak w rzeczywistym świecie, jest wytwarzanie obiektów. Dzięki wykorzystaniu fabryki można ukryć szczegóły implementacyjne tworzenia obiektów i odseparować je od logiki biznesowej.

Dlaczego go potrzebujemy ?

• mamy wiele klas, które dziedziczą po tej samej klasie bazowej lub implementują ten sam interfejs
• chcemy uniknąć bezpośredniego tworzenia obiektów przez kod klienta
• chcemy odizolować logikę tworzenia obiektów od reszty kodu
• chcemy ułatwić testowanie

Poniżej przykładowy kod przed użyciem wzorca Factory:

public abstract class Document {
    private String title;
    private String author;
    private String content;

    public Document(String title, String author, String content) {
        this.title = title;
        this.author = author;
        this.content = content;
    }

    public String getTitle() {
        return title;
    }

    public String getContent() {
        return content;
    }

    public String getAuthor() {
        return author;
    }
}

public class WordDocument extends Document{
    public WordDocument(String title, String author, String content) {
        super(title, author, content);
    }
}

public class PdfDocument extends Document{
    public PdfDocument(String title, String author, String content) {
        super(title, author, content);
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Document textDocument = new WordDocument("Wzorce projektowe", "Sebastian", "Zawartość dokumentu Word");
        Document pdfDocument = new PdfDocument("Wzorce projektowe", "Sebastian", "Zawartość dokumentu PDF");
    }
}

Kod:

public abstract class Document {
    private String title;
    private String author;
    private DocumentType type;
    private String content;

    public Document(String title, String author, DocumentType type, String content) {
        this.title = title;
        this.author = author;
        this.type = type;
        this.content = content;
    }

    public String getTitle() {
        return title;
    }

    public String getContent() {
        return content;
    }

    public String getAuthor() {
        return author;
    }

    public DocumentType getType() {
        return type;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Document{" +
                "title='" + title + '\'' +
                ", author='" + author + '\'' +
                ", type=" + type +
                ", content='" + content + '\'' +
                '}';
    }
}

public class PdfDocument extends Document{
    public PdfDocument(String title, String author, DocumentType type, String content) {
        super(title, author, type, content);
    }
}

public class WordDocument extends Document{
    public WordDocument(String title, String author,DocumentType type, String content) {
        super(title, author, type, content);
    }
}

public enum DocumentType {
    WORD, PDF
}

abstract public class Factory {
    abstract public Document createDocument(DocumentType type);
}

public class DocumentFactory extends Factory {
    @Override
    public Document createDocument(DocumentType documentType) {
        switch (documentType) {
            case WORD:
                return new WordDocument("Wzorce projektowe","Sebastian", documentType,"Zawartość dokumentu Word");
            case PDF:
                return new PdfDocument("Wzorce projektowe","Sebastian",documentType,"Zawartość dokumentu PDF");
            default:
                throw new UnsupportedOperationException("No such type");
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Factory factory = new DocumentFactory();

        Document wordDocument = factory.createDocument(DocumentType.WORD);
        Document pdfDocument = factory.createDocument(DocumentType.PDF);

        System.out.println(wordDocument);
        System.out.println(pdfDocument);

    }
}

Fabryka abstrakcyjna (Abstract Factory) – schemat działania

Struktura:

Kod:

public abstract class Document {
    private String title;
    private String author;
    private DocumentType type;
    private String content;

    public Document(String title, String author, DocumentType type, String content) {
        this.title = title;
        this.author = author;
        this.type = type;
        this.content = content;
    }

    public String getTitle() {
        return title;
    }

    public String getContent() {
        return content;
    }

    public String getAuthor() {
        return author;
    }

    public DocumentType getType() {
        return type;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Document{" +
                "title='" + title + '\'' +
                ", author='" + author + '\'' +
                ", type=" + type +
                ", content='" + content + '\'' +
                '}';
    }
}

public class PdfDocument extends Document {
    public PdfDocument(String title, String author, DocumentType type, String content) {
        super(title, author, type, content);
    }
}

public class WordDocument extends Document {
    public WordDocument(String title, String author, DocumentType type, String content) {
        super(title, author, type, content);
    }
}

public enum DocumentType {
    WORD, PDF
}

abstract public class Factory {
    abstract public WordDocument createWordDocument();
    abstract public PdfDocument createPdfDocument();
}

public class RedFactory extends Factory {
    @Override
    public WordDocument createWordDocument() {
        return new WordDocument("Word Czerwony", "Sebastian", DocumentType.WORD, "Zawartość dokumentu Word");
    }

    @Override
    public PdfDocument createPdfDocument() {
        return new PdfDocument("Pdf Czerwony", "Sebastian", DocumentType.PDF, "Zawartość dokumentu PDF");
    }
}

public class BlueFactory extends Factory {
    @Override
    public WordDocument createWordDocument() {
        return new WordDocument("Word Niebieski", "Sebastian", DocumentType.WORD, "Zawartość dokumentu Word");
    }

    @Override
    public PdfDocument createPdfDocument() {
        return new PdfDocument("Pdf Niebieski", "Sebastian", DocumentType.PDF, "Zawartość dokumentu PDF");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Factory blueFactory = new BlueFactory();
        Factory redFactory = new RedFactory();

        WordDocument blueWord = blueFactory.createWordDocument();
        PdfDocument bluePdf = blueFactory.createPdfDocument();

        WordDocument redWord = redFactory.createWordDocument();
        PdfDocument redPdf = redFactory.createPdfDocument();

        System.out.println(blueWord);
        System.out.println(bluePdf);
        System.out.println(redWord);
        System.out.println(redPdf);
    }
}

Podsumowanie

Wzorzec Factory (oraz jego rozszerzenie – Abstract Factory) pozwala oddzielić logikę tworzenia obiektów od logiki aplikacji, dzięki czemu kod staje się bardziej przejrzysty, łatwiejszy w testowaniu i utrzymaniu.

Dzięki zastosowaniu fabryk:

• Ukrywamy szczegóły implementacyjne tworzenia obiektów
• Unikamy powtarzania kodu konstrukcyjnego
• Możemy dynamicznie decydować, jaką klasę stworzyć
• Łatwiej modyfikować i rozwijać aplikację bez naruszania istniejącej logiki

Wersja Factory Method dobrze sprawdza się, gdy mamy jedną rodzinę klas, a Abstract Factory – gdy potrzebujemy tworzyć różne zestawy współpracujących obiektów.

To podejście pozwala pisać czystszy, skalowalny i bardziej elastyczny kod, zgodny z zasadami SOLID.