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デザインパターン ~FactoryMethodパターン~

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FactoryMethodとは?

Template Methodパターンをインスタン生成を行う際に適用したデザインパターンのこと。

インスタンスの作り方をスーパークラス側で定めます(具体的なクラス名までは定めません)。
そして、具体的な肉付けはサブクラスで行います。

コードを書いてみよう

今回は、身分証明書カード(IDカード)を作る以下のプログラムを書いていきます。

パッケージ 名前 どんなクラスか
framework Product 抽象メソッドuseのみ定義されている抽象クラス
framework Factory メソッドcreateを実装している抽象クラス
idcard IDcard メソッドuseを実装しているクラス
idcard IDcardFactory メソッドcreateProduct, registerProductを実装しているクラス
無名 Main 動作テスト用のクラス

まずは、抽象クラス側として「製品」を表現するProductクラスを作成します。
ここで定めているのは、「何はともあれ、useできる(使用できる)もの」としています。
Product.java

package framework;

public abstract class Product {
  public abstract void use();
}

次に、抽象クラス側としてProductのインスタンスを生成し、製本の作成(createProduct)、製品の登録(registerProduct)を行うFactoryクラスを作成します

package framework;

public abstract class Factory {
  public final Product create(String owner) {
    Product p = createProduct(owner);
    registerProduct(p);
    return p;
  };
  protected abstract Product createProduct(String owner);
  protected abstract void registerProduct(Product product);
}

次に、具体クラス側として、認識番号カードを表すIDCardクラスを作成します。
このクラスは、抽象クラスProductのサブクラスとして定義します。

package idcard;
import framework.*;

public class IDCard extends Product {
  private String owner;
  IDCard(String owner) {
    System.out.println(owner + "のカードを作ります。");
    this.owner = owner;
  }
  public void use () {
    System.out.println(owner + "のカードを使います。");
  }
  public String getOwner() {
    return owner;
  }
}

次に、具体クラス側として、IDCardFactoryクラスを作成します。このクラスは、抽象クラスFactoryのサブクラスとして定義します。

package idcard;
import framework.*;
import java.util.*;

public class IDCardFactory extends Factory {
  private List owners = new ArrayList();
  protected Product createProduct(String owner) {
    return new IDCard(owner);
  }
  protected void registerProduct(Product product) {
    owners.add(((IDCard)product)).getOwner());
  }
  public List getOwners() {
    return owners;
  }
}

そして最後に動作確認用のMainクラスを作成します。

package idcard;
import framework.*;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Factory factory = new IDCardFactory();
    Product card1 = factory.create("Tom");
    Product card2 = factory.create("Andrew");
    Product card3 = factory.create("Ketty");
    card1.use();
    card2.use();
    card3.use();
  }
}

クラス図で見てみよう

classDiagram
      ConcreteCreator --|> Creator
      ConcreteProduct --|> Product
      Creator : +create()
      Creator : +factoryMethod()
      Product : +method1
      Product : +method2
      Product : +method3
     
      ConcreteCreator : +factoryMethod()
      ConcreteProduct : +method1
      ConcreteProduct : +method2
      ConcreteProduct : +method3

このデザインパターンにはどんなメリットがあるのか?

複数人で開発するときの意思疎通がしやすくなる

frameworkパッケージに定義されているスーパークラス側で、インスタンス生成の作り方について骨組みを決められるので、複数人で開発するときの意思疎通がしやすくなります。

継承先のパッケージに依存しない

frameworkパッケージに定義されているスーパークラス側では、それを継承して具体的に何のクラスが作られるかは知らないので、今回で言えばidcardパッケージに依存しない状態になります。
そうすることで、idcard以外のクラスを作成したい場合でも、パッケージ側には修正が不要になります。

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