الگوی کارخانه انتزاعی

الگوی کارخانه انتزاعی ، در الگوهای نرم‌افزاری روشی برای جمع‌بندی گروهی از کارخانه‌های مجازا که ساختار مشابهی دارند ولی از کلاس‌های مختلفی تشکیل شده‌اند می‌باشد. در حالت عادی، برنامه زیرشاخه یک ساختار یکپارچه از کارخانه انتزاعی را می‌سازد و سپس از واسط کاربری می‌خواهد که شیءهای مختلفی در آن تم (دارای شباهت در تعدادی از ویژگی‌ها) بسازد. برنامه زیر شاخه نمی‌داند (یا اهمیت نمی‌دهد) که چه شیءای را از کتابخانه گرفته است. چون تنها از شی ساخته شده استفاده می‌کند. این الگو جزییات اجرا و استفاده از گروهی از اشیاء را ، از نحو ه پیاده‌سازی آنها جدا می‌کند. چرا که ساخت اشیاء در کارخانه صورت می‌گیرد. به طور مثال کلاس کتابخانه انتزاعی DocumentCreator که رابطی برای ساخت تعدادی از کتابخانه‌ها (ازجمله createLetter و createResume ) را فراهم می‌کند. این سامانه می‌تواند به هر تعداد از نسخه‌های کتابخانه‌های مشتق شده از کلاس DocumentCreator را داشته باشد. مثل FancyDocumentCreator یا ModernDocumentCreator هر کدام با یک پیاده‌سازی متفاوت از createLetter و createResume شی‌های مربوطه را تولید کنند. و هر کدام از یک کلاس انتزاعی ثابتی مانند Letter یا Resume ساخته می‌شوند. برنامه زیرشاخه یک ساخته از DocumentCreator را دریافت می‌کند که به آن کارخانه انتزاعی گفته می‌شود. اشیاء ساخته شده همگی توسط یک DocumentCreator ساخته می‌شوند و ساختار مشابهی خواهند داشت. برنامه زیرشاخه تنها نیاز است بداند که چگونه یک کلاس از نوع Letter یا Resume را که از کارخانه می‌گیرد استفاده کند.
کارخانه محل کلاس‌های متشابه داخل کد که اشیاء از آنها ساخته می‌شوند می‌باشد. هدف پیاده‌سازی الگو جداسازی ساخت اشیاء از استفاده آنها و ساخت خانواده‌هایی از اشیاء مرتبط بدون نیاز به وابستگی به نوع کلاس آن‌هاست.
استفاده از این الگو تغییر پیاده‌سازی‌های متفاوت را بدون تغییر برنامه‌هایی که از این پیاده‌سازی‌ها استفاده می‌کنند را ممکن کرده است. هرچند، استفاده از این الگو، مانند الگوهای متشابه، ممکن است باعث پیچیدگی و کار اضافه در نوشتن کد اولیه شود. همچنین جداسازی و انتزاعی کردن در سطح‌های بالا ممکن است موجب امکان اشکال‌زداعی و مراقبت از سامانه‌ها را سخت‌تر بکند.
تعریف
ماهیت کتابخانه انتزاعی را می‌توان این طور تعریف کرد که "رابطی برای ساخت خانواده‌ای از اشیاء مرتبط یا وابسته بدون نیاز به مشخص کردن نوع کلاس آن‌ها.
استفاده
کارخانه نوع شیءای که قرار است ساخته بشود را تعیین می‌کند. هرچند که تنها یک شیء از آن را بازمی‌گرداند.
این باعث جلوگیری از ساخت شیء توسط برنامه زیرشاخه می‌شود. برنامه زیر شاخه تنها از کارخانه می‌خواهد تا یک شیء از مدل خواسته شده را برای آن بسازد.
از آنجایی که کارخانه تنها یک نشانه‌گر به شیء ساخته شده را بازمی‌گرداند برنامه زیرشاخه نمی‌داند که این شیء از کدام کلاس ساخته شده است. پس نوع شی لازم نیست برای برنامه مشتری تعریف شود.
در کل این بدین معنی است که:
مشتری هیچ دانشی درباره این که چه مدلی و چه روابطی در شیء به کار رفته است ندارد و تنها یک نسخه ساخته شده از کلاس انتزاعی دریافت می‌کند و تنها از طریق رابط انتزاعی با آن ارتباط دارد.
اضافه کردن انواع جدید کلاس با تنظیم مشتری به استفاده از کارخانه دیگری انجام می‌شود و این بسیار راحت‌تر از آن است که علاوه بر آن‌که کلاس جدید برای مشتری تعریف شود، قسمت‌های مختلف کد مشتری برای سازگاری با کلاس جدید از نوع نوشته شود. اگر تمامی کارخانه‌ها در یک سینگلتون ذخیره شوند کافیست داخل کد از طریق سنگلتون به کارخانه مورد نظر دسترسی پیدا کنیم و این گونه استفاده از کارخانه‌ها بسیار آسان‌تر خواهد بود.
ساختار
نمودار کلاس‌ها
وسط
دستور createButton در رابط GUIFactory یک شی از نوع button دریافت می‌کند و ایده‌ای ندارد که چه پیاده‌سازی از GUIFactory دریافت کرده است.
نمودار کلاسی UML
وسط
نمودار Lepus3 ( )
451x451پیکسل
شبه کد
باید یک کلید در سیستم عامل‌های ویندوز یا مک ایجاد کند. دقت کنید که برنامه هیچ ایده‌ای ندارد که چه نوع GUIFactory و Button ای به اون می‌دهند.
method paint()
interface GUIFactory is
method createButton()
output: a button
class WinFactory implementing GUIFactory is
method createButton() is
output: a Windows button
Return a new WinButton
class OSXFactory implementing GUIFactory is
method createButton() is
output: an OS X button
Return a new OSXButton
class WinButton implementing Button is
method paint() is
Render a button in a Windows style
class OSXButton implementing Button is
method paint() is
Render a button in a Mac OS X style
class Application is
constructor Application(factory) is
input: the GUIFactory factory used to create buttons
Button button := factory.createButton()
button.paint()
Read the configuration file
If the OS specified in the configuration file is Windows, then
Construct a WinFactory
Construct an Application with WinFactory
else
Construct an OSXFactory
Construct an Application with OSXFactory
C# مثال
interface IButton
void Paint();
interface IGUIFactory
IButton CreateButton();
class WinFactory : IGUIFactory
public IButton CreateButton()
return new WinButton();
class OSXFactory : IGUIFactory
public IButton CreateButton()
return new OSXButton();
class WinButton : IButton
public void Paint()
//Render a button in a Windows style
class OSXButton : IButton
public void Paint()
//Render a button in a Mac OS X style
class Program
static void Main()
var appearance = Settings.Appearance;
IGUIFactory factory;
switch (appearance)
case Appearance.Win:
factory = new WinFactory();
break;
case Appearance.OSX:
factory = new OSXFactory();
break;
default:
throw new System.NotImplementedException();
var button = factory.CreateButton();
button.Paint();
PHP مثال
interface ButtonInterface
public function Paint();
interface GUIFactoryInterface
public function CreateButton();
class WinFactory implements GUIFactoryInterface
public function CreateButton()
return new WinButton();
class OSXFactory implements GUIFactoryInterface
public function CreateButton()
return new OSXButton();
class WinButton implements ButtonInterface
public function Paint()
echo "Windows Button";
class OSXButton implements ButtonInterface
public function Paint()
echo "OSX Button";
$appearance = "osx";
$factory = NULL;
switch ($appearance) {
case "win":
$factory = new WinFactory();
break;
case "osx":
$factory = new OSXFactory();
break;
default:
break;
$button = $factory->CreateButton();
$button->Paint();
Java مثال
public interface IButton {
void paint();
public interface IGUIFactory {
public IButton createButton();
public class WinFactory implements IGUIFactory {
@Override
public IButton createButton() {
return new WinButton();
public class OSXFactory implements IGUIFactory {
@Override
public IButton createButton() {
return new OSXButton();
public class WinButton implements IButton {
@Override
public void paint() {
System.out.println("WinButton");
public class OSXButton implements IButton {
@Override
public void paint() {
System.out.println("OSX button");
public class Main {
public static void main(String args) throws Exception {
IGUIFactory factory = null;
String appearance = randomAppearance();//current operating system
if (appearance.equals("osx")) {
factory = new OSXFactory();
else if(appearance.equals("windows")) {
factory = new WinFactory();
else {
throw new Exception("No such operating system");
IButton button = factory.createButton();
button.paint();
* This is just for the sake of testing this program, and doesnt have to do
* with Abstract Factory pattern.
* @return
public static String randomAppearance() {
String appearanceArr = new String3;
appearanceArr0 = "osx";
appearanceArr1 = "windows";
appearanceArr2 = "error";
java.util.Random rand = new java.util.Random();
int randNum = rand.nextInt(3);
return appearanceArrrandNum;
مثال کریستال
abstract class Button
abstract def paint
end
class LinuxButton < Button
def paint
"Render a button in a Linux style"
end
end
class WindowsButton < Button
def paint
"Render a button in a Windows style"
end
end
class MacOSButton < Button
def paint
"Render a button in a MacOS style"
end
end
abstract class GUIFactory
abstract def create_button : Button
end
class LinuxFactory < GUIFactory
def create_button
return LinuxButton.new
end
end
class WindowsFactory < GUIFactory
def create_button
return WindowsButton.new
end
end
class MacOSFactory < GUIFactory
def create_button
return MacOSButton.new
end
end
Run program
appearance = "linux"
case appearance
when "linux"
factory = LinuxFactory.new
when "osx"
factory = MacOSFactory.new
when "win"
factory = WindowsFactory.new
end
if factory
button = factory.create_button
result = button.paint
puts result
end
الگوهای طراحی
کلاس
کارخانه روش الگوی
نرم‌افزار طراحی الگوی