工場設計パターンとは？ - プログラミング

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ファクトリ (またはファクトリメソッド) 設計パターンは、委譲とカプセル化に特化しています。このパターンにより、スーパークラスはインスタンス化をサブクラスに任せることができます。これは、プライマリファクトリメソッドパターンを含むクラスが抽象クラスであるためです。

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ファクトリメソッドの元のバージョンは、作成される製品がわからないため、実装されていないメソッドの形式を想定しています。ファクトリメソッドは、何らかの製品を作成していることを認識している可能性がありますが、作成する製品の特定の特性は認識していません。この知識は、それぞれのサブクラスのみが利用できます。したがって、ファクトリメソッドを実装して適切なオブジェクトを作成する責任は、サブクラスだけにあります。

Factory Design パターンを Java で実装する

この記事では、サンプルのフィードバックレポート生成アプリケーションを使用します。このアプリケーションは、企業が (新しいスナックについて) 受け取るさまざまな種類のフィードバックを使用して、特定のレポートを作成します (ファクトリメソッドを使用)。したがって、ファクトリパターンは、次の主要な製品クラスをベースとして使用して、特定のフィードバック (またはフィードバックレポート) を作成します。

 public abstract class Feedback { 
     
   private String reviewerName; 
   private String reviewMessage; 
   private int reviewRatings;  
     
   public Feedback(String reviewerName, String reviewMessage, int reviewRatings) { 
        this.reviewerName = reviewerName; 
        this.reviewMessage = reviewMessage; 
        this.reviewRatings = reviewRatings; 
  } 
     
  public String getReviewerName() { 
      return reviewerName; 
  } 
  public void setReviewerName(String reviewerName) { 
      this.reviewerName = reviewerName; 
  } 
  public String getReviewMessage() { 
      return reviewMessage; 
  } 
  public void setReviewMessage(String reviewMessage) { 
      this.reviewMessage = reviewMessage; 
  } 
  public int getReviewRatings() { 
      return reviewRatings; 
  } 
  public void setReviewRatings(int reviewRatings) { 
      this.reviewRatings = reviewRatings; 
  }  
}

すべてのフィードバックには、レビュー担当者の名前、レビューメッセージ、新しいスナックの評価数 (1 ～ 5) の 3 つの必須プロパティがあります。会社が受け取るさまざまな種類のフィードバックは、次の 3 つのチャネルのいずれかから提供されます。

電子メールフィードバッククラス

 public class EmailFeedback extends Feedback { 
     
  private String reviewerEmail; 
 
  public EmailFeedback(String reviewerName, String reviewMessage, int reviewRatings, String reviewerEmail) { 
     super(reviewerName, reviewMessage, reviewRatings); 
     this.reviewerEmail = reviewerEmail; 
  } 
  public String getReviewerEmail() { 
     return reviewerEmail; 
  } 
  public void setReviewerEmail(String reviewerEmail) { 
     this.reviewerEmail = reviewerEmail; 
  } 
}

メールフィードバッククラス

 public class MailFeedback extends Feedback { 
     
   private String returnAddress; 
     
   public MailFeedback(String reviewerName, String reviewMessage, int reviewRatings, String returnAddress) { 
        super(reviewerName, reviewMessage, reviewRatings); 
        this.returnAddress = returnAddress; 
     } 
 
   public String getReturnAddress() { 
       return returnAddress; 
     } 
 
   public void setReturnAddress(String returnAddress) { 
       this.returnAddress = returnAddress; 
     } 
}

ソーシャルメディアフィードバッククラス

 public class SocialMediaFeedback extends Feedback { 
 
   private String reviewerHandle; 
 
   public SocialMediaFeedback(String reviewerName, String reviewMessage, int reviewRatings, String reviewerHandle) { 
        super(reviewerName, reviewMessage, reviewRatings); 
        this.reviewerHandle = reviewerHandle; 
     } 
     
   public String getReviewerHandle() { 
       return reviewerHandle; 
     } 
 
   public void setReviewerHandle(String reviewerHandle) { 
       this.reviewerHandle = reviewerHandle; 
     } 
}

各フィードバックサブクラスには固有のプロパティがあることに気付くでしょう。つまり、フィードバックの種類ごとに、その種類に固有のプロパティを少なくとも 1 つ使用してレポートを作成する必要があります。

シンプルファクトリー

シンプルなファクトリは、ファクトリデザインパターンを使用する一般的なアプローチです。このアプローチでは、すべての異なるフィードバック (または製品) をメソッド (単純なファクトリ) にグループ化し、パラメーターに基づいて適切なフィードバックを選択する必要があります。

 public class FeedbackReportFactory { 
     
    public Feedback makeFeedback(String feedbackType) { 
         Feedback feedback = null; 
           
         if(feedbackType.equals("email")) { 
               feedback = new EmailFeedback(); 
         }else if (feedbackType.equals("mail")) { 
               feedback = new MailFeedback(); 
         }else if (feedbackType.equals("social")) { 
               feedback = new SocialMediaFeedback(); 
         }  
     return feedback; 
     } 
}

ただし、シンプルファクトリアプローチは、ファクトリデザインパターンではなく、デザインパターンでもありません。それはデザインコンセプトのようなものです。

工場方式

ファクトリメソッドは、設計パターンの真の表現です。工場方式を採用し、 フィードバックReportFactory Java クラス次のコードが含まれるようになりました。

 public abstract class FeedbackReportFactory { 
    public abstract void makeFeedbackReport(Feedback feedback); 
}

次のクラスダイアグラムを使用して、ファクトリデザインパターンの構造を定義できます。

上の図から、抽象クラス (またはインターフェース) にファクトリメソッドの抽象バージョンが含まれていることがわかります。したがって、抽象クラスを拡張する具体的なファクトリクラスは、作成する製品に固有のプロパティを使用して、ファクトリメソッドを実装します。また、具象ファクトリクラスは 1 つ以上の製品を作成する必要があることにも注意してください。

サンプルアプリケーションには、関連するが固有の製品が 3 つあります。各フィードバックタイプには、少なくとも 1 つの一意のプロパティがあります。そのため、アプリケーションには、各製品を構築するために 3 つのコンクリートファクトリが必要になります。

メールフィードバックファクトリー

 public class EmailFeedbackReport extends FeedbackReportFactory{ 
     
    EmailFeedback feedback; 
 
    @Override 
    public void makeFeedbackReport(Feedback feedback) { 
           
        this.feedback = (EmailFeedback) feedback; 
           
        System.out.println("\nReport For Feedback Via Email" + 
                  "\nReviewer Name: " +this.feedback.getReviewerName() + 
                  "\nFeedback: " + this.feedback.getReviewMessage() + 
                  "\nRatings: " + this.feedback.getReviewRatings() + 
                  "\nEmal Address: " + this.feedback.getReviewerEmail()); 
     } 
}

メールフィードバックファクトリー

 public class MailFeedbackReport extends FeedbackReportFactory { 
    MailFeedback feedback; 
 
    @Override 
    public void makeFeedbackReport(Feedback feedback) { 
         this.feedback = (MailFeedback) feedback; 
           
         System.out.println("\nReport For Feedback Via Mail" + 
                     "\nReviewer Name: " +this.feedback.getReviewerName() + 
                     "\nFeedback: " + this.feedback.getReviewMessage() + 
                     "\nRatings: " + this.feedback.getReviewRatings() + 
                     "\nMailing Address: " + this.feedback.getReturnAddress()); 
     } 
}

ソーシャルメディアフィードバックファクトリー

 public class SocialMediaFeedbackReport extends FeedbackReportFactory { 
    SocialMediaFeedback feedback; 
 
    @Override 
    public void makeFeedbackReport(Feedback feedback) { 
        this.feedback = (SocialMediaFeedback) feedback; 
                 
        System.out.println("\nReport For Feedback Via Social Media" + 
                      "\nReviewer Name: " + this.feedback.getReviewerName() + 
                      "\nFeedback: " + this.feedback.getReviewMessage() + 
                      "\nRatings: " + this.feedback.getReviewRatings() + 
                      "\nReviewer Social Media Handle: " + this.feedback.getReviewerHandle()); 
           } 
}

サンプルアプリケーションのテスト

これで、それぞれのファクトリメソッドを使用して、さまざまなチャネルから受け取ったフィードバックに関するミニチュアレポートを作成できます。あなたはできる JUnit を使用してアプリケーションをテストする、またはドライバークラスを作成できます。

 public class Main { 
 
   public static void main(String[] args) { 
       Feedback feedback = new EmailFeedback("Nick", "Great product!", 5, "nick@email.com"); 
       Feedback feedback2 = new MailFeedback("john", "The product is good but not something I would buy regularly", 4, "first Street"); 
       Feedback feedback3 = new SocialMediaFeedback("Jane", "It's not for me", 2, "@janey"); 
           
       FeedbackReportFactory factory = new EmailFeedbackReport(); 
       FeedbackReportFactory factory2 = new MailFeedbackReport(); 
       FeedbackReportFactory factory3 = new SocialMediaFeedbackReport(); 
           
       factory.makeFeedbackReport(feedback); 
       factory2.makeFeedbackReport(feedback2); 
       factory3.makeFeedbackReport(feedback3); 
   }

上記の Main クラスは、それぞれのファクトリを使用して 3 つのレポートを作成し、コンソールに次の出力を生成します。

Factory Design パターンを使用する利点

ファクトリデザインパターンは、具体的なクラスを作成するためにインターフェイス (または抽象クラス) を使用する設計の柔軟性を促進します。また、アプリケーションの拡張に合わせて新しいクラスが既存のインターフェイスを実装できるようにすることで、ポリモーフィズムによるスケーラビリティも促進します。

ファクトリデザインパターンを使用する場合は、開閉と制御の反転 (IoC) という 2 つの重要な設計原則を利用しています。

Factory Design パターンを Java で実装する

シンプルファクトリー

工場方式

サンプル アプリケーションのテスト

Factory Design パターンを使用する利点

サンプルアプリケーションのテスト