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用烤肉來看工廠模式(下)

Arthur   收錄於 DesignPattern
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上一篇看完了情境，這一篇來說工廠模式的五大成分：

  1. 目的

  2. 時機

  3. 結構

  4. 角色

  5. 效果

簡單工廠模式

目的

利用傳入一個參數來取得不同的類別物件

時機

  • 當使用者只想要取得對應的物件，而不想知道細節如何建造時

  • 當一個方法過於肥大，且方法裡有物件初始化與其他商業邏輯時

  • 當一個物件初始化方法，被多個地方呼叫時

結構

simple factory

角色

  • Client：注入SimpleFactory，取得物件

  • SimpleFactory：依造參數生成各種物件

  • AbstractProduct：所有物件的抽象面

  • ConcreteProduct：各個具體物件

效果

優點

  1. 將建立物件的責任委派給工廠，客戶端不需要自己建立產品物件

  2. 客戶端不需要知道所有的類別名稱，只需知道要帶入的參數為何，對一些複雜的類別，可以因此減少使用者的記憶量

  3. 通過將參數放到設定檔，可以在不修改程式碼的情況下，更改使用的具體物件，提高了系統的靈活性

缺點

  1. 違反了開閉原則，只要有新的產品，就不得不改工廠的邏輯，不利於系統擴展及維護

  2. 簡單工廠邏輯如果出現bug，整個系統都會受影響

工廠方法模式

目的

定義一個建立物件的介面，但讓子類別去決定要實體化哪一種物件。工廠模式讓類別將實體化程序，交給子類別進行。

時機

  • 當類別無法明確指明欲建立的物件時

  • 當類別希望讓子類別去指定欲建立的物件類型時

  • 當類別將權力(複寫方法)下放給一個或多個用途的子類別，你又希望統一管理所有下放的權力

結構

factory method

角色

  • Product：定義factory method所造物件的介面

  • ConcreteProduct：具體實作Product介面的物件

  • Creator：宣告factory method，傳回Product型別之物件。預設傳回ConcreteProduct物件(也有可能會回傳Product物件)

  • ConcreteCreator：複寫factory method傳回具體的ConcreteProduct

效果

優點

  1. 工廠方法模式新增產品時，只需要增加對應的具體工廠和具體產品即可，符合「開閉原則」

  2. 工廠方法模式封裝了具體產品實作的細節，客戶只要關心對應的工廠即可

  3. 工廠方法模式可以先寫一個預設的factory method，替子類別預留掛勾(hook)，讓子類別能藉以擴增功能

缺點

  1. 系統中類別成對增加，會增加系統的複雜度，提高維護的成本

  2. 由於考慮到系統的可擴展性，會在Creator層定義方法，增加系統的抽象性和理解度，提高系統的實現難度

Spring 應用

Spring使用工廠方法模式建立bean物件，透過BeanFactory和ApplicationContext兩介面來實現。

  • BeanFactory：延緩注入(使用到某個bean時，才會注入)，比ApplicationContext占用較少的記憶體，程式啟動速度快

  • ApplicationContext：容器啟動的時候，不管你用沒用到，一次性建立所有 bean 。

雖然BeanFactory看似效能較好，但ApplicationContext擴充了BeanFactory的所有功能，並提供其他額外功能，所以一般開發人員使用ApplicationContext居多。

抽象工廠模式

目的

以同一個介面來建立一整族相關或相依的物件，不須點明各物件真正所屬的具體類別

時機

  • 當系統必須要和最終成品的生成、組合、表達方式保持獨立時

  • 當系統組態必須能調整到與各陣營產品順利搭配時

  • 一整族相關的物件必須一快使用，你又得確保不會搭配錯誤時

  • 當你把程式庫貢獻出來，卻只想公開介面，不想公開實作細節時

結構

abstract factory

角色

  • AbstractFactory：宣告出可建構出產品族具體工廠的介面

  • ConcreteFactory：具體實作出可建構產品族的具體工廠

  • AbstractProduct：宣告產品族的介面

  • ConcreteProduct：具體實作出產品族底下的各個產品

  • Client：只與AbstractFactory和AbstractProduct兩抽象介面溝通

效果

優點

  1. 將具體類別關聯起來

  2. 易於將整個產品族物件抽換掉

  3. 增加成品物件的一致姓

缺點

  1. 產品族中想要新增新的產品是很困難的

總結

  • 簡單工廠： 用來生產同一等級結構中的任意產品。（對於增加新的產品，主要是新增產品，就要修改工廠類。符合單一職責原則。不符合開放-封閉原則）

  • 工廠方法：用來生產同一等級結構中的固定產品。（支持增加任意產品，新增產品時不需要更改已有的工廠，需要增加該產品對應的工廠。符合單一職責原則、符合開放-封閉原則。但是引入了複雜性）

  • 抽象工廠：用來生產不同產品族的全部產品。（增加新產品時，需要修改工廠，增加產品族時，需要增加工廠。符合單一職責原則，部分符合開放-封閉原則，降低了複雜性）

三種工廠方式有各自的使用時機與優缺點，依需求尋找最合適的，才是最好的。

更新於 2021-09-14
 DP, 工廠模式
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