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추상 팩토리

C++로 작성된 추상 팩토리

추상 팩토리는 생성 디자인 패턴이며, 관련 객체들의 구상 클래스들을 지정하지 않고도 해당 객체들의 제품 패밀리들을 생성할 수 있도록 합니다.

추상 팩토리는 모든 고유한 제품들을 생성하기 위한 인터페이스를 정의하지만 실제 제품 생성은 구상 팩토리 클래스들에 맡깁니다. 또 각 팩토리 유형은 특정 제품군에 해당합니다.

클라이언트 코드는 생성자 호출​(new 연산자)​로 직접 제품들을 생성하는 대신 팩토리 객체의 생성 메서드들을 호출합니다. 팩토리는 단일 제품 변형에 해당하므로 해당 팩토리의 모든 제품이 호환될 것입니다.

클라이언트 코드는 추상 인터페이스를 통해서만 팩토리 및 제품과 함께 작동하며, 이렇게 하면 클라이언트 코드가 팩토리 객체에 의해 생성된 모든 제품 변형과 함께 작동할 수 있습니다. 새로운 구상 팩토리 클래스를 생성한 후 클라이언트 코드에 전달합니다.

다양한 팩토리 패턴들과 개념들의 차이점을 이해하지 못하셨다면 팩토리 비교를 읽어보세요.

복잡도:

인기도:

사용 예시들: 추상 팩토리 패턴은 C++ 코드에 자주 사용됩니다. 많은 프레임워크들과 라이브러리들은 이 패턴을 표준 컴포넌트들을 확장 및 사용자 지정하기 위해 사용합니다.

식별: 패턴은 팩토리 객체를 반환하는 메서드들의 존재 여부로 쉽게 인식할 수 있습니다. 그 후 팩토리는 특정 하위 컴포넌트들을 만드는 데 사용됩니다.

개념적인 예시

이 예시는 추상 팩토리 디자인 패턴의 구조를 보여주고 다음 질문에 중점을 둡니다:

  • 패턴은 어떤 클래스들로 구성되어 있나요?
  • 이 클래스들은 어떤 역할을 하나요?
  • 패턴의 요소들은 어떻게 서로 연관되어 있나요?

main.cc: 개념적인 예시

/**
 * Each distinct product of a product family should have a base interface. All
 * variants of the product must implement this interface.
 */
class AbstractProductA {
 public:
  virtual ~AbstractProductA(){};
  virtual std::string UsefulFunctionA() const = 0;
};

/**
 * Concrete Products are created by corresponding Concrete Factories.
 */
class ConcreteProductA1 : public AbstractProductA {
 public:
  std::string UsefulFunctionA() const override {
    return "The result of the product A1.";
  }
};

class ConcreteProductA2 : public AbstractProductA {
  std::string UsefulFunctionA() const override {
    return "The result of the product A2.";
  }
};

/**
 * Here's the the base interface of another product. All products can interact
 * with each other, but proper interaction is possible only between products of
 * the same concrete variant.
 */
class AbstractProductB {
  /**
   * Product B is able to do its own thing...
   */
 public:
  virtual ~AbstractProductB(){};
  virtual std::string UsefulFunctionB() const = 0;
  /**
   * ...but it also can collaborate with the ProductA.
   *
   * The Abstract Factory makes sure that all products it creates are of the
   * same variant and thus, compatible.
   */
  virtual std::string AnotherUsefulFunctionB(const AbstractProductA &collaborator) const = 0;
};

/**
 * Concrete Products are created by corresponding Concrete Factories.
 */
class ConcreteProductB1 : public AbstractProductB {
 public:
  std::string UsefulFunctionB() const override {
    return "The result of the product B1.";
  }
  /**
   * The variant, Product B1, is only able to work correctly with the variant,
   * Product A1. Nevertheless, it accepts any instance of AbstractProductA as an
   * argument.
   */
  std::string AnotherUsefulFunctionB(const AbstractProductA &collaborator) const override {
    const std::string result = collaborator.UsefulFunctionA();
    return "The result of the B1 collaborating with ( " + result + " )";
  }
};

class ConcreteProductB2 : public AbstractProductB {
 public:
  std::string UsefulFunctionB() const override {
    return "The result of the product B2.";
  }
  /**
   * The variant, Product B2, is only able to work correctly with the variant,
   * Product A2. Nevertheless, it accepts any instance of AbstractProductA as an
   * argument.
   */
  std::string AnotherUsefulFunctionB(const AbstractProductA &collaborator) const override {
    const std::string result = collaborator.UsefulFunctionA();
    return "The result of the B2 collaborating with ( " + result + " )";
  }
};

/**
 * The Abstract Factory interface declares a set of methods that return
 * different abstract products. These products are called a family and are
 * related by a high-level theme or concept. Products of one family are usually
 * able to collaborate among themselves. A family of products may have several
 * variants, but the products of one variant are incompatible with products of
 * another.
 */
class AbstractFactory {
 public:
  virtual AbstractProductA *CreateProductA() const = 0;
  virtual AbstractProductB *CreateProductB() const = 0;
};

/**
 * Concrete Factories produce a family of products that belong to a single
 * variant. The factory guarantees that resulting products are compatible. Note
 * that signatures of the Concrete Factory's methods return an abstract product,
 * while inside the method a concrete product is instantiated.
 */
class ConcreteFactory1 : public AbstractFactory {
 public:
  AbstractProductA *CreateProductA() const override {
    return new ConcreteProductA1();
  }
  AbstractProductB *CreateProductB() const override {
    return new ConcreteProductB1();
  }
};

/**
 * Each Concrete Factory has a corresponding product variant.
 */
class ConcreteFactory2 : public AbstractFactory {
 public:
  AbstractProductA *CreateProductA() const override {
    return new ConcreteProductA2();
  }
  AbstractProductB *CreateProductB() const override {
    return new ConcreteProductB2();
  }
};

/**
 * The client code works with factories and products only through abstract
 * types: AbstractFactory and AbstractProduct. This lets you pass any factory or
 * product subclass to the client code without breaking it.
 */

void ClientCode(const AbstractFactory &factory) {
  const AbstractProductA *product_a = factory.CreateProductA();
  const AbstractProductB *product_b = factory.CreateProductB();
  std::cout << product_b->UsefulFunctionB() << "\n";
  std::cout << product_b->AnotherUsefulFunctionB(*product_a) << "\n";
  delete product_a;
  delete product_b;
}

int main() {
  std::cout << "Client: Testing client code with the first factory type:\n";
  ConcreteFactory1 *f1 = new ConcreteFactory1();
  ClientCode(*f1);
  delete f1;
  std::cout << std::endl;
  std::cout << "Client: Testing the same client code with the second factory type:\n";
  ConcreteFactory2 *f2 = new ConcreteFactory2();
  ClientCode(*f2);
  delete f2;
  return 0;
}

Output.txt: 실행 결과

Client: Testing client code with the first factory type:
The result of the product B1.
The result of the B1 collaborating with the (The result of the product A1.)

Client: Testing the same client code with the second factory type:
The result of the product B2.
The result of the B2 collaborating with the (The result of the product A2.)

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