Creational Patterns要解決什麼問題(下)?

Nov. 21 12:00~14:20

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終於要完成這系列的第三集，也是最後一集。前兩集的內容在這裡《Creational Patterns要解決什麼問題(上)?》與《Creational Patterns要解決什麼問題(中)?》，翹課的鄉民請自行找時間補課。

在第一集中提到在Java語言至少有以下9種方式來產生一個物件：

1. 直接在需要產生物件的時候把物件給new出來，例如 List<String> list = new ArrayList<>();
2. 用Reflection的方式來產生物件。
3. 用clone（Prototype pattern）的方式來產生物件。
4. 用Singleton pattern。
5. 用Object Pool pattern。
6. 用Simple Factory pattern。
7. 用Factory Method pattern。
8. 用Abstract Factory pattern。
9. 用Builder pattern。

前兩集已經說明了前6種產生物件的方式，今天要介紹7、8、9這三種方式，以下簡單用一個圖來說明。

 

接下來討論一下，是何種Force導致我們選擇不同的Solution。

使用Factory Method

• 在設計應用程式框架或類別庫時，框架本身會使用到某一種類別或介面，但是實作該種類別或介面的物件則是由使用這個框架的人所提供的。換句話說，在設計框架的階段你只知道所要產生物件的共同父類別或介面，但不知道所要產生物件的具體類別。
• 為了降低系統的相依性，你希望物件的使用者不需要知道產生物件的過程，只需知道該物件是由誰負責產生即可。
• 你所要使用的物件在不同的應用中，會由使用者（使用你的框架或是軟體的人）針對相同的類別或介面提供不同的實作。

使用Abstract Factory

• 在設計應用程式框架或類別庫時，框架本身會使用到某一組類別或介面。在設計框架的階段你只知道所要產生物件的共同父類別或介面，但不知道所要產生物件的具體類別。
• 每組組類別或介面的通常會有一種以上的實作，不同實作方式的組別物件不可同時交互使用。
• 為了降低系統的相依性，你希望物件的使用者不需要知道產生物件的過程，只需知道該物件是由誰負責產生即可。
• 實作該組類別或介面的物件通常是由框架開發者提供，但也可由使用者（使用你的框架或是軟體的人）自行擴充。

使用Builder

• 你所要產生的物件是一個較為複雜的產品物件，這個產品物件需要經由若干個較小的零件（組件）物件所組合而成。換句話說，產生這個產品物件的過程需要經過好幾個步驟才能夠完成（不是直接把所要產生的物件給 new 出來就好了）。
• 組合出這個複雜產品物件的步驟是固定的，但是產生各種不同零件物件的實作卻可以有很多種不同的方式。
• 在設計階段你知道組裝產品物件的步驟以及個別組件物件的介面，但是不知道產生這些零件物件的具體類別。

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以上說明如果原本已經知道這幾個設計模式的鄉民應該一看就懂，不知道的鄉民再怎麼看可能還是看不懂 。總之，最後補充幾點：

• 在GoF的書中，Factory Method和Abstract Factory的例子都是應用在開發應用程式框架（application framework）或是類別庫（class library）。後來坊間的一些書籍或是網路上的範例，有些例子，特別是Factory Method的例子，只強調「用ConcreteCreator產生ConcreteProduct這樣的一組物件對應關係」，但卻沒有特別強調當初GoF書中是因為要設計一個應用程式框架，所以才要求使用者繼承自應用程式框架然後自行實作ConcreteCreator與ConcreteProduct。之後應用程式框架將會透過使用者提供的ConcreteCreator來產生使用者自行實作的ConcreteProduct。如果沒有這一層的需求（應用程式框架透過ConcreteCreator獲得使用者自行提供的ConcreteProduct並加以操作），那麼在許多情況下，直接使用SimpleFactory會比較簡單。
• 除了Builder以外，其他幾種產生物件的方法，所要產生的物件本身，都是一個獨立的個體，產生之後就可以使用了。但有時候要產生的物件比較複雜，需要由較小的物件，經過若干步驟才可以產生（組裝）完畢，而且這些產生較小物件的方法還可能依據需求不同而有所不同，此時便可考慮使用Builder。

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友藏內心獨白：看完這三集應該對於產生物件的方法與時機更加了解了吧。