factory method

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factory method (회전)
기본 개념
FactoryMethod는 창설 대상의 인터페이스를 정의하지만 하위 클래스로 하여금 구체적인 실례화 클래스를 결정하게 하는 창설 모델이다.클래스가 어떤 종류의 대상을 만들 것인지 예측할 수 없거나 하위 클래스가 지정한 대상을 만들 때 Factory Method 모드를 사용해야 합니다.간단히 말하면 Factory Method는 서로 다른 조건에 따라 서로 다른 실례를 만들 수 있다. 물론 이런 서로 다른 실례는 보통 같은 유형에 속하고 공통된 부류를 가진다.Factory Method는 이러한 실례를 만드는 구체적인 과정을 봉인하여 클라이언트의 응용을 간소화하고 프로그램의 확장성을 개선하여 앞으로 최소한의 변경을 하면 새로 만들 클래스에 가입할 수 있도록 한다.일반적으로 우리는 Factory Method를 표준적인 창설 대상으로 삼아 더욱 유연성이 필요하다는 것을 발견하면 다른 창설 모델로 전환하는 것을 고려하기 시작한다
단순 분석
그림 1은 Factory Method 모드의 다이어그램으로, 다음과 같은 몇 가지 용어를 제공합니다.
  • Product: 만들어야 할 제품의 추상적인 종류.
  • ConcreteProduct:Product의 하위 클래스, 일련의 구체적인 제품.
  • Creator: Product 유형의 객체를 반환하는 Factory Method를 선언하는 추상 작성기 인터페이스입니다.
  • ConcreteCreator: 구체적인 창설기,Creator의 Factory Method를 다시 쓰고 ConcreteProduct 형식의 실례를 되돌려줍니다.

  • 그림 1: Factory Method 모드 구조
     
    이를 통해 이러한 평행 대응 관계를 분명히 알 수 있다. 프로듀서<===>Creator;ConreteProduct <====> ConreteCreator
    추상 제품은 추상 창설기에 대응하고 구체적인 제품은 구체적인 창설기에 대응한다.이렇게 하면 좋은 점이 뭘까요?왜 우리는 구체적인 제품과 구체적인 창설기로 수요를 직접 완성하지 않습니까?사실 우리도 이렇게 할 수 있다.그러나 Factory Method 모드를 통해 고객(client)은 추상적인 Product와 Creater를 인용하기만 하면 구체적인 Concrete Product와 Concrete Creator에 대해 무관심할 수 있다. 이렇게 하면 우리는 추가적인 이익을 얻을 수 있다.
  • 먼저 클라이언트는 추상적인 창설기에서 얻은 실례를 통일적으로 얻을 수 있다. Creator의 역할은client와 제품의 창설 과정을 분리시킨다. 고객은 그 구체적인 제품으로 돌아가는 것에 신경 쓰지 않고 이런 제품들이 어떻게 창설되는지도 신경 쓰지 않는다.또한 ConcreteProduct는 Product 뒤에 숨겨졌고 ConreteProduct는 Product의 모든 속성을 계승하여 Product에서 정의한 추상적인 방법을 실현했다. 자바의 대상 조형(cast) 원칙에 따라 ConcreteCreator를 통해 만들어진 ConcreteProduct는 자동으로 프로듀서로 거슬러 올라갈 수 있다.이렇게 되면 실질적인 내용이 다른 Concrete Product는 형식적으로 Product로 통일되고 Creator를 통해 client에 접근할 수 있다.
  • 그 다음에 우리가 새로운ConcreteCreator를 추가할 때Creator가 제공하는 인터페이스가 변하지 않기 때문에 클라이언트 프로그램은 조금도 변동이 없고 한 번 움직이면 온몸을 끌어당기는 재난을 가져오지 않는다. 이것이 바로 양호한 봉인성의 구현이다.그러나 Concrete Product와 Concrete Creator 두 종류를 직접 사용하면 도저히 이 점을 할 수 없다.우수한 대상을 대상으로 하는 디자인은 봉인(encapsulation)과 의뢰(delegation)를 사용하는 것을 권장한다. Factory Method 모델은 봉인과 의뢰를 사용하는 전형적인 예이다. 여기서 봉인은 추상 창설기Creator를 통해 나타난 것이고 의뢰는 추상 창설기를 통해 창설 대상의 책임을 구체적인 창설기Concrete Creator에 전적으로 맡기는 것으로 나타난다.

  • 이제 기본 개념 중의 그 말을 다시 한 번 돌이켜 보세요. 처음에는 어색하고 이해하기 어려울지도 모르지만, 지금은 많이 명랑해졌죠.
    다음은 Java에서 어떻게 Factory Method 모델을 실현하고 그것에 대한 인식을 더욱 깊이 있게 하는지 보여 준다.
    구체적 실시
    먼저 설명하자면 Factory Method 모드로 대상을 만드는 것이 반드시 우리의 코드를 더 짧게 하는 것은 아니다. 실제적으로 더 길고 우리도 더 많은 종류를 사용했다. 진정한 목적은 이렇게 유연하고 탄력적으로 불확정한 대상을 만들 수 있다는 것이다.그리고 코드의 중용성이 높아지고 클라이언트의 응용이 간소화되면 클라이언트 프로그램의 코드가 크게 줄어들고 더욱 읽을 수 있게 된다.
  • 표준 실현: 여기서 저는 Bruce Eckel을 이용하여 OO사상을 묘사하는 대표적인 예인 Shape를 사용합니다.이렇게 하면 모두가 비교적 익숙해질 것이다.나는 그림1에서 정의한 구조에 따라 아래의 프레젠테이션 코드를 완전히 썼다.이 코드의 역할은 서로 다른 Shape 실례를 만들고 각각 두 가지 조작을 완성하는 것이다:draw와erase.구체적인 창설 과정은 황오ShapeFactory에 의뢰하여 완성한다.1. a는 먼저 추상적인 Shape을 정의하고 두 가지 추상적인 방법을 정의한다.
    abstract class Shape {
      //  shape
      public abstract void draw();
      //   shape
      public abstract void erase();
      public String name;
      public Shape(String aName){
        name = aName;
      }
    }
    1.b Shape의 두 가지 서브클래스를 정의한다:Circle,Square,Shape에서 정의한 추상적인 방법을 실현한다
    //  
    class Circle extends Shape {
      public void draw() {
        System.out.println("It will draw a circle.");
      }
      public void erase() {
        System.out.println("It will erase a circle."); 
      }
      //  
      public Circle(String aName){
        super(aName);
      }
    }
    //  
    class Square extends Shape {
      public void draw() { 
        System.out.println("It will draw a square."); 
      }
      public void erase() { 
        System.out.println("It will erase a square."); 
      }
      //  
      public Square(String aName){
        super(aName);
      }
    }
    
    .c 추상적인 창설기를 정의합니다. anOperation은factoryMethod를 호출하여 대상을 만들고 그 대상을 일련의 작업을 합니다.
    abstract class ShapeFactory {  
      protected abstract Shape factoryMethod(String aName);
      //  anOperation Shape 
    public void anOperation(String aName){
        Shape s = factoryMethod(aName);
        System.out.println("The current shape is: " + s.name);
        s.draw();
        s.erase();
      }
    }
    1.d 정의는circle과square에 대응하는 두 개의 구체적인 창설기인CircleFactory,SquareFactory, 부류를 실현하는methodFactory 방법
    //   circle   CircleFactory
    class CircleFactory extends ShapeFactory {
      //  factoryMethod , Circle 
      protected Shape factoryMethod(String aName) {
        return new Circle(aName + " (created by CircleFactory)");
      }
    }
      
    //   Square   SquareFactory
    class SquareFactory extends ShapeFactory {
      //  factoryMethod , Square 
    protected Shape factoryMethod(String aName) {
        return new Square(aName + " (created by SquareFactory)");
      }
    }
    
    1.e 테스트 클래스: 이 클라이언트 프로그램이 얼마나 간결한지 주의하세요. 잔소리의 조건 판단 문구도 없고 Concrete Product와 Concrete Creator의 세부 사항도 신경 쓰지 않아도 됩니다. (여기서 제가 anOperation으로 Product의 두 가지 방법을 봉했기 때문에 Product의 그림자도 보지 못했습니다. 물론 Product의 방법의 구체적인 호출을 클라이언트 프로그램에 넣는 것도 괜찮습니다).
    class Main {
      public static void main(String[] args){
        ShapeFactory sf1 = new SquareFactory(); 
        ShapeFactory sf2 = new CircleFactory();
        sf1.anOperation("Shape one");
        sf2.anOperation("Shape two");
      }
    }  
    
    실행 결과는 다음과 같습니다. The current shape is: Shape one(created by Square Factory) It will draw a square.It will erase a square. The current shape is: Shape two (created by CircleFactory) It will draw a circle. It will erase a circle.
  • 매개 변수화된Factory Method: 이런 방식은 지정된 매개 변수를 표지로 삼아 대응하는 실례를 만드는 흔한 방법이다.예를 들어 JFC의 Border Factory가 좋은 예다.아래의 이 예는 문자열을 표기로 판단하는 것이다. 만약에 매개 변수의 유형이 다르면 과부하 함수로 이 문제를 해결할 수 있다. 일련의 매개 변수와 방법체가 다른 동명 함수를 정의한다. 여기java.util.Calendar.getInstance()는 또 하나의 좋은 예이다.매개 변수화된 창설 방식은 Factory Method 모델의 가장 현저한 결함을 극복했다. 바로 구체적인 제품이 비교적 많을 때 우리는 이에 대응하는 일련의 구체적인 구조기를 세워야 한다는 것이다.그러나 클라이언트에서 우리는 어떤 종류를 만들지 결정하기 위해 파라미터를 지정해야 한다.2.a 우리는 첫 번째 방법을 토대로 수정을 하고 먼저 하나의 이상을 사용자 정의한다. 이렇게 하면 부정확한 파라미터가 전송될 때 더욱 뚜렷한 오류 정보를 얻을 수 있다.
    class NoThisShape extends Exception {
      public NoThisShape(String aName) {
        super(aName);
      }
    }
    
    2.b ShapeFactory의 두 개의 하위 클래스를 제거하고 ShapeFactory가 직접 실례의 창설을 책임진다.ShapeFactorry 자체는 구체적인 창설자가 되어 매개 변수화된 방법으로factoryMethod를 실현하여 여러 대상을 되돌려줍니다.
    abstract class ShapeFactory {  
      private static Shape s;
      private ShapeFactory() {}
        
      static Shape factoryMethod(String aName, String aType) throws NoThisShape{
        if (aType.compareTo("square")==0)
          return new Square(aName);
        else if (aType.compareTo("circle")==0)
          return new Circle(aName);
        else throw new NoThisShape(aType);  
      }
      
      //  anOperation Shape 
      static void anOperation(String aName, String aType) throws NoThisShape{
        s = factoryMethod(aName, aType);
        System.out.println("The current shape is: " + s.name);
        s.draw();
        s.erase();
      }
    }
    
    2.c 테스트 클래스: 클라이언트는 어떤 클래스를 만들 것인지를 결정하기 위해 파라미터를 지정해야 합니다.이 예에서 anOperation은 정적 함수로 직접 인용할 수 있다.
    class Main {
      public static void main(String[] args) throws NoThisShape{
        ShapeFactory.anOperation("Shape one","circle");
        ShapeFactory.anOperation("Shape two","square");
        ShapeFactory.anOperation("Shape three", "delta");
      }
    }
    
    실행 결과는 다음과 같습니다.
    The current shape is: Shape one
    It will draw a circle.
    It will erase a circle.
    The current shape is: Shape two
    It will draw a square.
    It will erase a square.
    Exception in thread "main" NoThisShape: delta
            at ShapeFactory.factoryMethod(ShapeFactory.java:10)
            at ShapeFactory.anOperation(ShapeFactory.java:15)
            at Main.main(Main.java:5)
    
  • 동적 마운트 메커니즘: 때때로 우리는 Concrete Product의 실례를 창설자에게 매개 변수로 전달한다. 이런 상황에서 창설기에서 창설 과정을 완성하려면 매개 변수의 구체적인 유형(instanceof)을 판단한 다음에 해당하는 실례를 만들어야 한다. 그러면 비교적 좋은 방법은 자바의 동적 마운트 메커니즘을 이용하여 이 일을 완성하는 것이다.예를 들어 우리는 Shape의 하위 클래스s를 얻었지만 구체적으로 그 하위 클래스인지 모르면Class류가 자체로 가지고 있는 방법인 newInstance()를 이용하여 실례적인return(Shape)s.getClass()를 얻을 수 있다.newInstance(); 이런 방법은 독자가 스스로 시험해 볼 수 있고 편폭에 한정되며 구체적인 코드를 쓰지 않아도 된다.
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