자바 디자인 패턴 - 팩토리 패턴

1. 팩토리 패턴은 주로 객체 생성을 위한 전환 인터페이스를 제공하여 유연성 향상이라는 목적을 달성하기 위해 객체 생성의 특정 프로세스를 보호하고 격리합니다.

팩토리 패턴은 "Java and Patterns"에서 세 가지 범주로 구분됩니다.
1) 단순 팩토리 패턴(Simple Factory): 제품 제작에 도움이 되지 않음

2) 팩토리 메소드: 다형성 팩토리라고도 함

3) 추상 팩토리: 툴박스라고도 하며 제품군을 생성하지만 제품 생산에 도움이 되지 않습니다. 신제품;
이 세 가지 모드는 위에서 아래로 점차 추상화되어 보다 일반적입니다.
GOF는 책 "Design Patterns"에서 팩토리 패턴을 팩토리 메소드 패턴(Factory Method)과 추상 팩토리 패턴(Abstract Factory)의 두 가지 범주로 나누었습니다. Simple Factory 패턴은 Factory Method 패턴의 특수한 경우라고 생각하면 되고, 둘은 같은 카테고리로 분류됩니다.


2. 단순 팩토리 패턴

간단한 팩토리 패턴은 정적 팩토리 메소드 패턴이라고도 합니다. 이름 변경을 보면 이 모드가 매우 간단하다는 것을 알 수 있습니다. 그 목적은 간단합니다. 객체를 생성하기 위한 인터페이스를 정의하는 것입니다.

간단한 팩토리 패턴에서는 팩토리 클래스가 제품 클래스 인스턴스화 호출의 중심에 있습니다. 마치 지나가는 차량 앞에 서 있는 교통경찰처럼 어떤 제품 클래스를 인스턴스화해야 하는지 결정합니다. 흐름에서는 차량을 어느 방향으로 흐르게 할지 결정하는 것과 같습니다.

먼저 구성을 살펴보겠습니다.

1) Factory 역할: 이 모델의 핵심이며 특정 비즈니스 로직과 판단 로직이 포함되어 있습니다. 자바에서는 종종 구체적인 클래스로 구현됩니다.

2) 추상 제품 역할: 일반적으로 특정 제품이 상속한 상위 클래스 또는 구현된 인터페이스입니다. Java에서는 인터페이스나 추상 클래스로 구현됩니다.

3) 특정 제품 역할: 팩토리 클래스에서 생성된 객체는 이 역할의 인스턴스입니다. Java의 구체적인 클래스로 구현됩니다.

3. 팩토리 메소드 패턴

팩토리 메소드 패턴은 단순 팩토리 패턴을 더욱 추상화하고 승격한 것입니다. 팩토리 메소드 패턴에서는 더 이상 하나의 팩토리 클래스만 결정하지 않습니다. 제품 클래스를 인스턴스화해야 하며 이 결정은 추상 팩토리 하위 클래스에 맡겨집니다.
구성을 살펴보겠습니다.

1) 추상 팩토리 역할: 팩토리 메소드 패턴의 핵심이며, 애플리케이션과는 아무런 관련이 없습니다. 특정 팩토리 역할이 구현해야 하는 인터페이스이거나 상속되어야 하는 상위 클래스입니다. Java에서는 추상 클래스 또는 인터페이스로 구현됩니다.

2) 특정 팩토리 역할: 특정 비즈니스 로직과 관련된 코드를 포함합니다. 특정 제품에 해당하는 객체를 생성하기 위해 애플리케이션에서 호출됩니다.

3) 추상 제품 역할: 특정 제품이 상속하는 상위 클래스 또는 구현된 인터페이스입니다. Java에는 일반적으로 구현할 추상 클래스 또는 인터페이스가 있습니다.

4) 특정 제품 역할: 특정 팩토리 역할에 의해 생성된 객체는 이 역할의 인스턴스입니다. 이는 Java의 특정 클래스에 의해 구현됩니다.
팩토리 메소드 패턴은 추상 팩토리 역할에서 상속된 여러 하위 클래스를 사용하여 단순 팩토리 패턴의 "God 클래스"를 대체합니다. 위에서 언급했듯이 이는 대상에 대한 압력을 공유하고 구조를 유연하게 만듭니다. 즉, 추상적인 제품 역할과 추상적인 공장 역할에 따라 제공되는 한 새로운 제품(즉, 신생 자동차)이 생산될 때 계약이 가능합니다. 생성되어 고객이 기존 코드를 수정하지 않고도 사용할 수 있습니다. 공장 역할의 구조도 개폐 원리를 따르고 있음을 알 수 있습니다!

코드:

//抽象产品角色
public interface Moveable {
    void run();
}
//具体产品角色
public class Plane implements Moveable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("plane....");
    }
}

public class Broom implements Moveable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("broom.....");
    }
}

//抽象工厂
public abstract class VehicleFactory {
    abstract Moveable create();
}
//具体工厂
public class PlaneFactory extends VehicleFactory{
    public Moveable create() {
        return new Plane();
    }
}
public class BroomFactory extends VehicleFactory{
    public Moveable create() {
        return new Broom();
    }
}
//测试类
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        VehicleFactory factory = new BroomFactory();
        Moveable m = factory.create();
        m.run();
    }
}

팩토리 메소드를 추가하면서 객체 수가 2배로 늘어난 것을 확인할 수 있습니다. 제품 유형이 많을 때 해당하는 팩토리 객체가 많이 나타나게 되는데 이는 우리가 원하는 바가 아닙니다. 이러한 상황을 피할 수 없다면 간단한 팩토리 패턴과 팩토리 메서드 패턴의 조합을 사용하여 팩토리 클래스를 줄이는 것을 고려할 수 있습니다. 트리) 패턴을 달성합니다.

4. 단순 팩토리 패턴과 팩토리 메소드 패턴 비교

팩토리 메소드 패턴과 단순 팩토리 메소드 패턴의 정의 차이는 분명합니다. 팩토리 메서드 패턴의 핵심은 실제 클래스에 핵심을 두는 단순 팩토리 패턴과 달리 추상 팩토리 클래스입니다. 팩토리 메소드 패턴을 사용하면 많은 실제 팩토리 클래스가 추상 팩토리 클래스에서 상속될 수 있으며 이는 실제로 여러 개의 간단한 팩토리 패턴을 통합할 수 있으므로 간단한 팩토리 패턴이 대중화됩니다.
반면, 단순 팩토리 패턴은 팩토리 메소드 패턴에서 퇴화되었습니다. 시스템에 실제 팩토리 클래스만 필요하다고 확신한다면 추상 팩토리 클래스를 실제 팩토리 클래스에 병합하는 것이 나을 수도 있다고 상상해 보십시오. 그리고 이런 방식으로 우리는 단순한 공장 모델로 전락할 것입니다.

5. 추상 팩토리 패턴

코드:

//抽象工厂类
public abstract class AbstractFactory {
    public abstract Vehicle createVehicle();
    public abstract Weapon createWeapon();
    public abstract Food createFood();
}
//具体工厂类，其中Food,Vehicle，Weapon是抽象类，
public class DefaultFactory extends AbstractFactory{
    @Override
    public Food createFood() {
        return new Apple();
    }
    @Override
    public Vehicle createVehicle() {
        return new Car();
    }
    @Override
    public Weapon createWeapon() {
        return new AK47();
    }
}
//测试类
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractFactory f = new DefaultFactory();
        Vehicle v = f.createVehicle();
        v.run();
        Weapon w = f.createWeapon();
        w.shoot();
        Food a = f.createFood();
        a.printName();
    }
}

추상 팩토리 패턴에서는 추상 제품(AbstractProduct)이 하나 이상일 수 있으므로 하나 또는 그 이상을 형성합니다. 다양한 제품군. 제품군이 하나만 있는 경우 추상 팩토리 패턴은 실제로 팩토리 메서드 패턴으로 변질됩니다.

6. 요약.

(1) 단순 팩토리 패턴은 특정 클래스를 사용하여 다른 클래스의 인스턴스를 생성합니다. 상위 클래스는 동일하며 상위 클래스는 구체적입니다.
(2) 팩토리 메소드 패턴에는 공용 인터페이스를 정의하는 추상 상위 클래스가 있으며, 서브클래스는 특정 객체 생성을 담당합니다. 이는 클래스의 서브클래스 인스턴스화를 지연시키는 것입니다.
(3) 추상 팩토리 패턴은 특정 클래스를 지정하지 않고 일련의 관련되거나 상호 의존적인 객체를 생성하기 위한 인터페이스를 제공합니다. 여러 제품이 포함된 계층 구조를 대상으로 합니다. 팩토리 메소드 패턴은 제품의 계층 구조를 목표로 합니다.