Porównanie Fabryk

Niniejszy artykuł opisuje różnice pomiędzy pojęciami:

1. Fabryka
2. Metoda kreacyjna
3. Statyczna metoda kreacyjna (lub wytwórcza)
4. Prosta fabryka
5. Metoda wytwórcza
6. Fabryka abstrakcyjna

Odniesienia do powyższych pojęć można z łatwością znaleźć w sieci. Wiele osób nie zdaje sobie sprawy z tego, że chociaż wydają się podobne, to mają różne znaczenia, a to prowadzi do dezorientacji i nieporozumień.

Spróbujmy więc zrozumieć te różnice i raz na zawsze rozwiązać ten problem.

1. Fabryka

Fabryka to niejednoznaczny termin mogący oznaczać funkcję, metodę lub klasę która ma za zadanie coś wytwarzać. Najczęściej fabryki tworzą obiekty, ale mogą też produkować pliki, wpisy bazodanowe, itd.

Przykładowo, pojęcie “fabryka” może być luźno użyte w stosunku do:

• funkcji lub metody która tworzy graficzny interfejs użytkownika (GUI) programu;
• klasy która tworzy użytkowników;
• statycznej metody wywołującej konstruktor klasy w określony sposób;
• jednego z kreacyjnych wzorców projektowych.

Zazwyczaj, gdy ktoś używa słowa “fabryka”, konkretnego znaczenia trzeba się domyślić z kontekstu. Ale jeśli masz wątpliwości — lepiej zapytaj. Możliwe bowiem, że autor jest... ignorantem.

2. Metoda kreacyjna

Metoda kreacyjna zdefiniowana jest w książce Refaktoryzacja do wzorców projektowych jako “metoda która kreuje obiekty”. To oznacza, że każdy rezultat zastosowania wzorca metody wytwórczej jest “metodą kreacyjną”, ale niekoniecznie odwrotnie. Oznacza to też, że pojęcia “metoda kreacyjna”, “metoda wytwórcza” (w interpretacji Martina Fowlera — Refactoring oraz “statyczna metoda wytwórcza” (jak opisuje ją Joshua Bloch w Effective Java można stosować zamiennie.

W rzeczywistości, metoda kreacyjna stanowi po prostu opakowanie wywołania konstruktora. Nazwa jedynie lepiej oddaje intencje. Z drugiej strony, może warto odizolować swój kod od zmian w konstruktorze. Mógłby wtedy nawet zawierać logikę zwracającą istniejące obiekty, zamiast tworzyć nowe.

Wiele osób nazwałoby takie metody “metodami wytwórczymi” tylko dlatego, że produkują nowe obiekty. Logika jest prosta: metoda tworzy obiekty i skoro wszystkie fabryki tworzą obiekty, to metoda jest metodą wytwórczą. To oczywiście powoduje zamieszanie gdy w grę wchodzi prawdziwy wzorzec Metody wytwórczej.

W poniższym przykładzie, next jest metodą kreacyjną:

class Number {
    private $value;

    public function __construct($value) {
        $this->value = $value;
    }

    public function next() {
        return new Number ($this->value + 1);
    }
}

3. Statyczna metoda kreacyjna

Statyczna metoda kreacyjna to... metoda kreacyjna zadeklarowana jako statyczna. Innymi słowy, można ją wywołać z klasy bez konieczności tworzenia instancji tej klasy.

Nie zdziw się, gdy ktoś nazwie tego typu metodę “statyczną metodą wytwórczą”. To po prostu zły nawyk. Metoda wytwórcza jest wzorcem projektowym opartym na dziedziczeniu. Jeśli uczynisz metodę statyczną, nie będzie się dało rozszerzyć jej w podklasach, a to sprzeczne z sensem tego wzorca.

Gdy statyczna metoda kreacyjna zwraca nowe obiekty, staje się alternatywnym konstruktorem.

Może to być korzystne gdy:

• Chcesz mieć wiele różnych konstruktorów, które różnią się zastosowaniem, ale mają jednakowe sygnatury. Na przykład nie da się mieć jednocześnie Losowy(int max) i Losowy(int min) w Java, C++, C# i wielu innych językach programowania. Najpopularniejszym sposobem na obejście tego ograniczenia jest stworzenie wielu statycznych metod wywołujących domyślny konstruktor i następnie nadających stosowne wartości.

• Chcesz ponownie wykorzystać istniejące obiekty, zamiast tworzyć nowe instancje (patrz wzorzec Singleton). Konstruktory w większości języków programowania muszą zwracać nowe instancje klas. Statyczna metoda kreacyjna pozwala zrealizować ponowne użycie istniejącej instancji. Wewnątrz metody statycznej twój kod może zdecydować o stworzeniu świeżej instancji wywołując konstruktor lub zwrócić istniejący obiekt z jakiejś pamięci podręcznej.

W poniższym przykładzie, metoda load jest statyczną metodą kreacyjną. Daje wygodny sposób na pobranie danych użytkownika z bazy danych.

class User {
    private $id, $name, $email, $phone;

    public function __construct($id, $name, $email, $phone) {
        $this->id = $id;
        $this->name = $name;
        $this->email = $email;
        $this->phone = $phone;
    }

    public static function load($id) {
        list($id, $name, $email, $phone) = DB::load_data('users', 'id', 'name', 'email', 'phone');
        $user = new User($id, $name, $email, $phone);
        return $user;
    }
}

4. Wzorzec Fabryka prosta

Wzorzec Fabryka prosta Zdefiniowany w książce Head First Design Patterns. przedstawia klasę posiadającą jedną metodę kreacyjną z obszerną instrukcją warunkową, która na podstawie parametrów metody decyduje jakiej klasy produktu instancję stworzyć i zwrócić.

Ludzie często mylą proste fabryki z ogólnymi fabrykami lub którymś z kreacyjnych wzorców projektowych. W większości przypadków, prosta fabryka jest etapem pośrednim przy wprowadzaniu wzorców Metody wytwórczej lub Fabryki abstrakcyjnej.

Proste fabryki zazwyczaj nie mają podklas, ale po wyekstrahowaniu podklas z prostej fabryki zaczynają przypominać klasyczne przykłady wzorca metody wytwórczej.

Przy okazji, jeśli zadeklarujesz prostą fabrykę jako abstract, nie uczyni to z niej automatycznie fabryki abstrakcyjnej.

Oto przykład prostej fabryki:

class UserFactory {
    public static function create($type) {
        switch ($type) {
            case 'user': return new User();
            case 'customer': return new Customer();
            case 'admin': return new Admin();
            default:
                throw new Exception('Wrong user type passed.');
        }
    }
}

5. Wzorzec Metoda wytwórcza

Metoda wytwórcza Zdefiniowana w książce “Gangu Czworga” Wzorce projektowe. Elementy oprogramowania obiektowego wielokrotnego użytku. jest kreacyjnym wzorcem projektowym zakładającym dodanie interfejsu do tworzenia obiektów, ale pozwala podklasom zmieniać typ tworzonych obiektów.

Jeśli masz w klasie bazowej metodę kreacyjną i podklasy, które ją następnie rozszerzają, to być może masz już — właśnie — przykład Metody wytwórczej.

abstract class Department {
    public abstract function createEmployee($id);

    public function fire($id) {
        $employee = $this->createEmployee($id);
        $employee->paySalary();
        $employee->dismiss();
    }
}

class ITDepartment extends Department {
    public function createEmployee($id) {
        return new Programmer($id);
    }
}

class AccountingDepartment extends Department {
    public function createEmployee($id) {
        return new Accountant($id);
    }
}

6. Wzorzec Fabryka abstrakcyjna

Fabryka abstrakcyjna Także zdefiniowana w powyższej książce. to kreacyjny wzorzec projektowy umożliwiający produkcję rodzin spokrewnionych lub współzależnych obiektów bez określania ich konkretnych klas.

O jakie “pokrewieństwo” chodzi? Spójrzmy na przykład na zestaw klas: Transport + Silnik + Sterowanie. Może istnieć wiele wariantów:

1. Samochód + SilnikSpalinowy + Kierownica
2. Samolot + SilnikOdrzutowy + DrążekSterowy

Jeśli jednak twój projekt nie przewiduje rodzin produktów, to nie potrzebujesz fabryki abstrakcyjnej.

Jeszcze raz - wiele osób myli wzorzec fabryka abstrakcyjna z prostą klasą fabryczną zadeklarowaną jako abstract. Strzeż się!

Posłowie

Teraz gdy znasz już różnice, spójrz raz jeszcze na wzorce projektowe:

• Metoda wytwórcza
• Fabryka abstrakcyjna