Абстрактная фабрика на C#
Абстрактная фабрика — это порождающий паттерн проектирования, который решает проблему создания целых семейств связанных продуктов, без указания конкретных классов продуктов.
Абстрактная фабрика задаёт интерфейс создания всех доступных типов продуктов, а каждая конкретная реализация фабрики порождает продукты одной из вариаций. Клиентский код вызывает методы фабрики для получения продуктов, вместо самостоятельного создания с помощью оператора new. При этом фабрика сама следит за тем, чтобы создать продукт нужной вариации.
Сложность:
Популярность:
Применимость: Паттерн можно часто встретить в C#-коде, особенно там, где требуется создание семейств продуктов (например, внутри фреймворков).
Признаки применения паттерна: Паттерн можно определить по методам, возвращающим фабрику, которая, в свою очередь, используется для создания конкретных продуктов, возвращая их через абстрактные типы или интерфейсы.
Концептуальный пример
Этот пример показывает структуру паттерна Абстрактная фабрика, а именно — из каких классов он состоит, какие роли эти классы выполняют и как они взаимодействуют друг с другом.
Program.cs: Пример структуры паттерна
using System;
namespace RefactoringGuru.DesignPatterns.AbstractFactory.Conceptual
{
// Интерфейс Абстрактной Фабрики объявляет набор методов, которые возвращают
// различные абстрактные продукты. Эти продукты называются семейством и
// связаны темой или концепцией высокого уровня. Продукты одного семейства
// обычно могут взаимодействовать между собой. Семейство продуктов может
// иметь несколько вариаций, но продукты одной вариации несовместимы с
// продуктами другой.
public interface IAbstractFactory
{
IAbstractProductA CreateProductA();
IAbstractProductB CreateProductB();
}
// Конкретная Фабрика производит семейство продуктов одной вариации. Фабрика
// гарантирует совместимость полученных продуктов. Обратите внимание, что
// сигнатуры методов Конкретной Фабрики возвращают абстрактный продукт, в то
// время как внутри метода создается экземпляр конкретного продукта.
class ConcreteFactory1 : IAbstractFactory
{
public IAbstractProductA CreateProductA()
{
return new ConcreteProductA1();
}
public IAbstractProductB CreateProductB()
{
return new ConcreteProductB1();
}
}
// Каждая Конкретная Фабрика имеет соответствующую вариацию продукта.
class ConcreteFactory2 : IAbstractFactory
{
public IAbstractProductA CreateProductA()
{
return new ConcreteProductA2();
}
public IAbstractProductB CreateProductB()
{
return new ConcreteProductB2();
}
}
// Каждый отдельный продукт семейства продуктов должен иметь базовый
// интерфейс. Все вариации продукта должны реализовывать этот интерфейс.
public interface IAbstractProductA
{
string UsefulFunctionA();
}
// Конкретные продукты создаются соответствующими Конкретными Фабриками.
class ConcreteProductA1 : IAbstractProductA
{
public string UsefulFunctionA()
{
return "The result of the product A1.";
}
}
class ConcreteProductA2 : IAbstractProductA
{
public string UsefulFunctionA()
{
return "The result of the product A2.";
}
}
// Базовый интерфейс другого продукта. Все продукты могут взаимодействовать
// друг с другом, но правильное взаимодействие возможно только между
// продуктами одной и той же конкретной вариации.
public interface IAbstractProductB
{
// Продукт B способен работать самостоятельно...
string UsefulFunctionB();
// ...а также взаимодействовать с Продуктами А той же вариации.
//
// Абстрактная Фабрика гарантирует, что все продукты, которые она
// создает, имеют одинаковую вариацию и, следовательно, совместимы.
string AnotherUsefulFunctionB(IAbstractProductA collaborator);
}
// Конкретные Продукты создаются соответствующими Конкретными Фабриками.
class ConcreteProductB1 : IAbstractProductB
{
public string UsefulFunctionB()
{
return "The result of the product B1.";
}
// Продукт B1 может корректно работать только с Продуктом A1. Тем не
// менее, он принимает любой экземпляр Абстрактного Продукта А в
// качестве аргумента.
public string AnotherUsefulFunctionB(IAbstractProductA collaborator)
{
var result = collaborator.UsefulFunctionA();
return $"The result of the B1 collaborating with the ({result})";
}
}
class ConcreteProductB2 : IAbstractProductB
{
public string UsefulFunctionB()
{
return "The result of the product B2.";
}
// Продукт B2 может корректно работать только с Продуктом A2. Тем не
// менее, он принимает любой экземпляр Абстрактного Продукта А в качестве
// аргумента.
public string AnotherUsefulFunctionB(IAbstractProductA collaborator)
{
var result = collaborator.UsefulFunctionA();
return $"The result of the B2 collaborating with the ({result})";
}
}
// Клиентский код работает с фабриками и продуктами только через абстрактные
// типы: Абстрактная Фабрика и Абстрактный Продукт. Это позволяет передавать
// любой подкласс фабрики или продукта клиентскому коду, не нарушая его.
class Client
{
public void Main()
{
// Клиентский код может работать с любым конкретным классом фабрики.
Console.WriteLine("Client: Testing client code with the first factory type...");
ClientMethod(new ConcreteFactory1());
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("Client: Testing the same client code with the second factory type...");
ClientMethod(new ConcreteFactory2());
}
public void ClientMethod(IAbstractFactory factory)
{
var productA = factory.CreateProductA();
var productB = factory.CreateProductB();
Console.WriteLine(productB.UsefulFunctionB());
Console.WriteLine(productB.AnotherUsefulFunctionB(productA));
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
new Client().Main();
}
}
}
Output.txt: Результат выполнения
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.)
