Abstract Factory Pattern，膜拜那個工廠之神吧！

工廠模式主要有三種不同的實作：

  • Simple Factory Pattern
  • Factory Method Pattern
  • Abstract Factory Pattern

這三種實作由簡單到複雜，今天會介紹 Factory Method Pattern 延伸的 Abstract Factory Pattern

https://i.imgur.com/f0JAz1I.jpg

(文創系的看到我畫的 UML 後畫了一張他理解圖，恩…真滴棒XD)

什麼是 Abstract Factory Pattern？

將性質相同產品集合起來由一個工廠生產

https://i.imgur.com/wLdpWi9.png

優點：

  • 符合開閉原則，與 Factory Method Pattern 相同，在新增產品時不必修改 function 實作(對修改封閉)，但可以透過不同工廠來新增(對擴充開放)
  • 可避免 Factory Method Pattern 一個產品就要一個工廠導致工廠過多的問題

缺點：

  • 由於工廠為一群產品的集合，如果你要新增一個產品，必須在每個工廠都新增此產品，成本會很大。這稱為開閉原則的傾斜性，即「新增有一群產品的工廠很簡單（傾向此目的），但新增一個產品至集合很困難」

問題情境

我們修改昨天的情境，使用者想要有個「遊戲房」，使用者除了要遊戲主機，還要遊戲產品。

  • 要生產遊戲主機與電視給使用者，使用者不需要知道「如何生產 CPU、顯示晶片、遊戲製作」，使用者只需要獲得此產品就行。
  • 買 Sony 系列的主機，就會買 PS 相關的遊戲；買任天堂系列的主機，就會買 Switch 相關的遊戲。

解決方式

套用到上方的 UML 圖後如下：

https://i.imgur.com/yhtIaJt.png

我們的工廠 interface 不像昨天只是單純生產遊戲主機，而是要生產遊戲屋相關的產品，所以改名為GameRoomFactory{}，裡頭.GameMachineFactory()可以生產主機，.GameFactory()可以生產遊戲。

而工廠生產的主機與遊戲，也分別抽象出兩個 interfaceGame與GameMachine。

使用者只管「把主機抱回家(.GameMachineFactory())」與「取得遊戲來玩(.GameFactory())」，實際會獲得什麼主機與遊戲完全看使用者選擇 Sony 還是任天堂。所以User()會只依賴於GameRoomFactory{}interface，並不直接呼叫SonyFactory{}或NintendoFactory{}。

選擇品牌來決定要什麼樣的產品集群，這樣的集群又被稱為「產品族」，在抽象工廠常用此名詞稱呼。

程式碼如下：

(相關的 code 在Github - go-design-patterns)

package main

import "fmt"

// 定義抽象工廠
type GameRoomFactory interface {
	GameMachineFactory() GameMachine
	GameFactory() Game
}

// 定義抽象產品
type Game interface {
	Start()
}

type GameMachine interface {
	PlayGame()
}

// 實作產品
type PS5 struct{}

func (p PS5) PlayGame() {
	fmt.Println("loading cd...play!")
}
func (p PS5) addCDMachine() {
	fmt.Println("adding cd machine...done!")
}
func (p PS5) addCPU() {
	fmt.Println("adding cpu...done!")
}
func (p PS5) addGPU() {
	fmt.Println("adding gpu...done!")
}

type GameFinalFantasy struct{}

func (s *GameFinalFantasy) build() {
	fmt.Println("build game...done!")
}
func (s *GameFinalFantasy) Start() {
	fmt.Println("start game...done!")
}

type Switch struct{}

func (s Switch) PlayGame() {
	fmt.Println("loading cd...play!")
}
func (s Switch) addCDMachine() {
	fmt.Println("adding cd machine...done!")
}
func (s Switch) addCPU() {
	fmt.Println("adding cpu...done!")
}
func (s Switch) addGPU() {
	fmt.Println("adding gpu...done!")
}

type GameMario struct{}

func (s *GameMario) build() {
	fmt.Println("build game...done!")
}
func (s *GameMario) Start() {
	fmt.Println("start game...done!")
}

// 實作工廠
type SonyFactory struct{}

func (f *SonyFactory) GameMachineFactory() GameMachine {
	ps5 := &PS5{}
	ps5.addCDMachine()
	ps5.addCPU()
	ps5.addGPU()
	return &PS5{}
}

func (f *SonyFactory) GameFactory() Game {
	game := &GameFinalFantasy{}
	game.build()
	return game
}

type NintendoFactory struct{}

func (n *NintendoFactory) GameMachineFactory() GameMachine {
	switchMachine := &Switch{}
	switchMachine.addCDMachine()
	switchMachine.addCPU()
	switchMachine.addGPU()
	return &PS5{}
}

func (n *NintendoFactory) GameFactory() Game {
	game := &GameMario{}
	game.build()
	return game
}

func User(gameHomeFactory GameRoomFactory) {
	gameMachine := gameHomeFactory.GameMachineFactory()
	game := gameHomeFactory.GameFactory()
	game.Start()
	gameMachine.PlayGame()
}

func main() {
	User(&SonyFactory{})
}
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