Wann werden Fabrik-, Fabrikmethoden- und abstrakte Fabrikentwurfsmuster verwendet?

Entwurfsmuster: Ein Leitfaden für Fabrik, Fabrikmethode und abstrakte Fabrik

Einführung

Die Factory-Familie von Entwurfsmustern bietet einen robusten Ansatz für die Verwaltung der Objekterstellung, das Verbergen von Implementierungsdetails und die Verbesserung der Erweiterbarkeit. In diesem Artikel werden die Unterschiede und die angemessene Verwendung von Factory-, Factory-Methoden- und Abstract Factory-Mustern untersucht.

Factory-Muster

Das Factory-Muster vereinfacht die Objekterstellung durch die Kapselung der darin enthaltenen Instanziierungslogik eine eigene Klasse. Diese Klasse dient als zentraler Hub, der Objekte erzeugt, ohne die zugrunde liegende Implementierung dem Clientcode zugänglich zu machen. Factory-Muster verweisen auf neu erstellte Objekte über eine gemeinsame Schnittstelle.

Factory-Methodenmuster

Das Factory-Methodenmuster geht noch einen Schritt weiter, indem es eine Schnittstelle definiert, die bestimmt, welche Klasse verwendet werden soll instanziieren, überlässt die eigentliche Instanziierung jedoch den Unterklassen. Dies ermöglicht eine größere Flexibilität und ermöglicht die Erstellung von Objekthierarchien. Ähnlich wie das Factory-Muster werden Objekte der Factory-Methode über eine gemeinsame Schnittstelle referenziert.

Abstract Factory Pattern

Das Abstract Factory-Muster zeichnet sich durch die Erstellung von Familien verwandter Objekte aus, die gemeinsam genutzt werden ein gemeinsames Thema oder eine gemeinsame Funktionalität. Dieses Muster definiert eine Schnittstelle, die Methoden zum Erstellen einer Reihe verwandter Produkte bereitstellt. Der Client-Code interagiert ausschließlich mit der Abstract Factory, die eine konsistente Objekterstellung gewährleistet und das Familienkonzept durchsetzt.

Unterscheidung der Muster

Der Hauptunterschied zwischen diesen Mustern liegt darin ihr Grad an Erweiterbarkeit und Flexibilität:

• Factory: Begrenzte Flexibilität aufgrund der festen Implementierung, aber einfach zu verwenden.
• Factory-Methode: Ermöglicht Unterklassen und Variationen, ohne dass die geändert werden müssen Client-Code.
• Abstract Factory: Bietet die größte Flexibilität und ermöglicht die Erstellung von Objektfamilien mit unterschiedlichen Kombinationen und Beziehungen.

Wann welches Muster verwendet werden soll

• Factory: Wird verwendet, wenn die Objekterstellung unkompliziert ist und keine komplexe Logik oder Erweiterbarkeit erfordert.
• Factory-Methode: Erwägen Sie, wenn Sie eine generische Basisklasse benötigen, die den Großteil der Objekterstellungslogik ausführt ermöglicht aber spezialisierte Unterklassen zur Verarbeitung spezifischer Variationen.
• Abstract Factory: Ideal für Situationen, in denen Sie eine Reihe miteinander verbundener Objekte erstellen müssen, die einer gemeinsamen Struktur und Schnittstelle entsprechen.

Beispielimplementierungen

• Fabrik:

  <code class="java">class FruitFactory {
    public static Apple createApple() { return new Apple(); }
    public static Orange createOrange() { return new Orange(); }
  }</code>

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• Fabrikmethode:

  <code class="java">abstract class FruitPicker {
    protected abstract Fruit createFruit();
    public void pickFruit() { Fruit fruit = createFruit(); ... }
  }
  
  class ApplePicker extends FruitPicker {
    @Override
    protected Fruit createFruit() { return new Apple(); }
  }</code>

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• Abstrakte Fabrik:

  <code class="java">interface PlantFactory {
    Plant createPlant();
    Picker createPicker();
  }
  
  class AppleFactory implements PlantFactory {
    public Plant createPlant() { return new Apple(); }
    public Picker createPicker() { return new ApplePicker(); }
  }</code>

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