Factoryパターン〜AbstractFactory〜

Head FirstのFactoryパターンの
例え話が「ピザ屋」のお話だったので、
すんごいピザが食べたくなり、ピザホール一人で食べました。
やっぱりマルゲリータですよね。
んで、追いオリーブオイル。

 

Factoryパターン一族

– Simple Factory[正確にはFactoryパターンではない]
– Factory Method
– Abstract Factory

今回は最後のAbstract Factoryについてです!

 Abstract Factory

オブジェクトを作成をカプセル化し、依存度を下げる。(Factory Methodと同じ)
FactoryMethodと異なり、オブジェクトコンポジションを使います。

具象クラスを指定することなく、
一連の関連オブジェクトや依存オブジェクトを作成するための
インターフェースを提供する。

→ 使い手は、抽象インターフェースを使って、
実際に作成される具体的な製品を知ることなく、
一連の製品を作成できる。

いいところ:
使い手は、具体的な製品の詳細から完全に分離されます。
→ 役割分担できて、個々のクラスの責任が小さくなる

 

クラス図はこんな感じ

 

 

Head Firstでは、
– 工場:ピザの食材を作る食材工場
– 製品:ピザの食材
を例としていました。

こんな感じ(PHPStormのクラス図作れるの教えてもらったので、早速)

PizzaIngredientFactoryクラスで、
関連する一連の食材(Dough, Sauce, Cheese, …)オブジェクトを
まとめてグループ化して作れるのがいいところです。

 

AbstractFactoryのサンプルコード

 

▶︎ PizzaIngredientFactory  ←抽象的な食材工場

interface PizzaIngredientFactory
{
    //実装クラスにピザの食材(製品)の作成方法は任す。
    public function createDough(): DoughInterface;
    public function createSauce(): SauceInterface;
    public function createCheese(): CheeseInterface;
       ...
}

 

▶︎ NYPizzaIngredientFactory (PizzaIngredientFactoryの実装クラス)

↑具象な食材工場

class NYPizzaIngredientFactory implements PizzaIngredientFactory
{
    //具体的なピザの食材(オブジェクト)を作成する。
    public function createDough(): DoughInterface
    {
        return new ThinCrustDough();
    }

    public function createSauce(): SauceInterface
    {
        return new MarinaraSauce();
    }
...

 

▶︎ DoughInterface ←抽象的な食材

interface DoughInterface
{
    public function getName(): string;
}

 

▶︎ ThinCrustDough (DoughInterfaceの実装クラス)

↑具象な食材

class ThinCrustDough implements DoughInterface
{
    private $name;

    public function __construct()
    {
        $this->name = "うっすい生地";
    }

    public function getName(): string
    {
        return $this->name;
    }
}

 

 

ただし、食材が追加された時
Product(MeetInterface, Bacon)の追加だけでなく、
PizzaIngredientFactoryと
PizzaIngredientFactoryを実装する全てのクラスを変更する必要があります。
→影響範囲が大きめです。

例: 肉(食材)を追加する場合

– PizzaIngredientFactory

interface PizzaIngredientFactory
{
    //実装クラスにピザの食材(製品)の作成方法は任す。
    public function createDough(): DoughInterface;
    public function createSauce(): SauceInterface;
    public function createCheese(): CheeseInterface;
   ...
+   public function createMeet(): CheeseInterface;
}

– NYPizzaIngredientFactory

class NYPizzaIngredientFactory implements PizzaIngredientFactory
{
    ...
+   public function createMeet()
+   {
+       //MeetInterfaceの実装クラスをインスタンス化する
+       return new Bacon();
+   }
}

 

 

 

ある程度、固定された一連のオブジェクトがあって、
それらを作成する必要がある時に使えそうですね。

 

 

Factoryパターン〜FactoryMethod〜

そこに、Factoryパターン一族

– Simple Factory[正確にはFactoryパターンではない]
– Factory Method
– Abstract Factory
の章があったので、
ぜひアウトプットしたく書きます!

今回はFactory Methodについてです!

Factory Method

オブジェクトを作成をカプセル化し、依存度を下げるために使います。
(Simple Factory、Abstract Factoryと同じ)

オブジェクト作成のためのインターフェースを
抽象クラス(スーパークラス)に定義しますが、
どのクラスをインスタンス化するかについてはサブクラスに決定させます

→抽象クラス(親クラス)は、
サブクラスの作成したオブジェクトを利用するだけで
具体的なオブジェクトが何なのかを知らない。

AbstractFactoryと違う部分
– 継承を使うので、サブクラス(子クラス)が
作成するオブジェクトの具体的な型を実装する。

 

クラス図でみるとこんな感じ

 

factoryMethodはサブクラスに任せるために、
Factoryクラス(スーパークラス)は抽象クラスになる。

クラス図からもわかるように、
Factoryクラス(スーパークラス)は
Prodoctオブジェクトを作成する具体的な方法は全く知りませんが、
factoryMethodを使えばProdoctオブジェクトを作成できることを知っています。
なので、anOperationメソッド内でfactoryMethodを使用することが多いです。

 

 

HeadFirstでは、
地域スタイルでピザの作り方が異なる
フランチャイズでの例がありました。

FactoryMethodのサンプルコード

 

クラス図はこんな感じ。

 

▶︎ PizzaStore(スーパークラス)
Pizzaオブジェクトを作成する具体的な方法は全く知りませんが、
createPizzaメソッドを使えばPizzaオブジェクトを作成できることを知っています。
→orderPizzaメソッド内でcreatePizzaを使用して実装している。

▶︎ NYPizzaStore(PizzaStoreのサブクラス)
具象Pizza(NYスタイル)オブジェクトを作成する

▶︎ChicagoPizzaStore(PizzaStoreのサブクラス)
具象Pizza(Chicagoスタイル)オブジェクトを作成する

▶︎ Pizza
抽象Pizzaクラス。
PizzaStoreのサブクラスにより、具象Pizzaオブジェクトが作成される。

└ NYCheesePizza 具象Pizzaクラス
└ NYClamPizza 具象Pizzaクラス
└ ChicagoCheesePizza 具象Pizzaクラス
└ ChicagoClamPizza 具象Pizzaクラス

 

メリット1:
地域ごとにピザメニューの作り方が異なっても大丈夫

地域ごとの具象PizzaStoreクラス、具象Pizzaクラスがある。
そのため、同じチーズピザでも、
NY店はゴーダチーズ、Chicago店はモッツアレラチーズにしたり
切り方はサブクラスでオーバライドするなど
多種多様に対応することができる。

 

メリット2:
ChicagoにあるけどNY出身者が多い地区のピザ屋にも対応可能

こんなクラスを作ればいい。
– ChicagoPizzaStore_ManyNewYorker.php

class ChicagoPizzaStore_ManyNewYorker extends PizzaStore
{
    public function createPizza(string $type): object
    {
        $pizza = null;
        if ($type == "チーズ(NY風)") {
            $pizza = new NYCheesePizza();
        } else if ($type == "チーズ(Chicago風)") {
            $pizza = new ChicagoCheesePizza();
        } else if ($type == "野菜(NY風)") {
            $pizza = new NYVeggiePizza();
        } else if ($type == "野菜(Chicago風)") {
            $pizza = new ChicagoVeggiePizza();
        }

        return $pizza;
    }
}

 
ピザ食べたくなりました。
やっぱりマルゲリータですよね。

 
 

Factoryパターン〜Simple Factory〜

この前、domicoのライブが宮崎であるというレアな事象ありました。
行かないわけにはいかないので、行ってきました。
めっちゃ、カッコ良いかったです。

 

早速ですが、私「増補改訂版Java言語で学ぶデザインパターン入門
を読んでますが、並行して楽しく読めると噂のこれも読んでいます。

そこに、Factoryパターン一族

– Simple Factory
– Factory Method
– Abstract Factory

の章があったので、
ぜひアウトプットしたく書きます!

今回はSimpleFactoryについてです!

Simple Factory

正確にはFactoryパターンではない!ですが便利なやつです。

サブクラスが複数存在する場合、
if文などで、各サブクラスをインスタンス化する
→ アプリケーション部分の各部分にif文が分散してしまったり、
保守と更新が困難になったり、実装の間違いが多くなるという問題があります。

 

したがって、
アプリケーション内で、
インスタンス化する部分(変化する部分)と変化しない部分
を分けてカプセル化する
というのがSimpleFactoryです。

 

SimpleFactoryのサンプルコード

こんなな感じかと思います。

 

上記でいうと、SimplePizzaFactory = SimpleFactoryになります。

 

▶︎PizzaStore

SimplePizzaFactoryのクライアント。
ピザをインスタンス取得しますが、
「ギリシャピザやクラムピザなどの具象ピザ」については知る必要がありません。
「pizzaインターフェースを実装したピザ(具象ピザ)を取得し、
prepareメソッド,bakeメソッド,…を呼び出せる」ことを知ってるだけで良い。
ピザを取得する事に関しては、SimplePizzaFactoryに任せるだけでOK!

 

▶︎SimplePizzaFactory

SimpleFactoryの主役。
ピザをの作成方法だけを扱うクラス。
具象Pizzaクラスを参照する唯一の部分。

 

▶︎Pizza

SimplePizzaFactoryの製品であるPizzaの抽象クラス。
具象ピザはこれを実装する。

└ VeggiePizza   具象ピザ(具象製品)
└ PepperoniPizza 具象ピザ(具象製品)
└ ClamPizza    具象ピザ(具象製品)
└ CheesePizza   具象ピザ(具象製品)

新作ピザの追加、ピザメニューの削除があっても。。。

大丈夫!

SimplePizzaFactory.php

- use HFD\SimpleFactory\Pizza\PepperoniPizza;
  use HFD\SimpleFactory\Pizza\ClamPizza;
  use HFD\SimpleFactory\Pizza\VeggiePizza;
+ use HFD\SimpleFactory\Pizza\GreekPizza;

function createPizza(string $type): object
{
        $pizza = null;
        if ($type == "チーズ") {
            $pizza = new CheesePizza();
-       } else if ($type == "ペパロニ") {
-           $pizza = new PepperoniPizza();
        } else if ($type == "クラム") {
            $pizza = new ClamPizza();
        } else if ($type == "野菜") {
            $pizza = new VeggiePizza();
+       } else if($type == "ギリシャ"){
+           $pizza = new GreekPizza();
        }

GeekPizza.php(新作ピザ)

+namespace HFD\SimpleFactory\Pizza;
+
+
+class GreekPizza extends Pizza {
+
+    public function __construct() {
+        $this->name = "ギリシャピザ";
+    }
+
+}

 

ピザの作成を
SimplePizzaFactoryに任せてるので、
SimplePizzaFactoryの修正と
新作ピザクラス(具象ピザ)の追加のみで対応できる。
さらに、PizzaStoreと分けているので
PizzaStoreには影響が少ない!

 

なによりシンプルでわかりやすいですね。

次は、FactoryMethodについて書きたいと思います!