DESIGN PATTERN #7: ABSTRACT FACTORY

• OBJETIVO

  • PROVER UMA INTEFACE PARA CRIAR UMA FAMÍLIA DE OBJETOS RELACIONADOS OU DEPENDENTES SEM ESPECIFICAR SUAS CLASSES CONCRETAS

• TAMBÉM CHAMADO DE "KIT"

• PARECE SEMELHANTE AO PADRÃO FACTORY METHOD, MAS

  • EM VEZ DO CLIENTE (QUE QUER CRIAR OBJETOS SEM SABER AS CLASSES EXATAS) CHAMAR UM MÉTODO DE CRIAÇÃO (FACTORY METHOD), ELE DE ALGUMA FORMA POSSUI UM OBJETO (UMA ABSTRACT FACTORY) E USA ESTE OBJETO PARA CHAMAR OS MÉTODOS DE CRIAÇÃO

    • ONDE FACTORY METHOD QUER QUE VOCÊ SEJA DIFERENTE (VIA HERANÇA) PARA CRIAR OBJETOS DIFERENTES, O ABSTRACT FACTORY QUER QUE VOCÊ TENHA ALGO DIFERENTE

  • SE ELE POSSUIR UMA REFERÊNCIA A UM ABSTRACT FACTORY DIFERENTE, TODA A CRIAÇÃO SERÁ DIFERENTE

  • O FATO DE TODOS OS MÉTODOS DE CRIAÇÃO ESTAREM NA MESMA SUBCLASSE DE UMA ABSTRACT FACTORY PERTMITE SATISFAZER A RESTRIÇÃO DE CRIAR APENAS OBJETOS RELACIONADOS OU DEPENDENTES

• EXEMPLO: LOOK-AND-FEEL DE GUIs

  • PARA LOOK-AND-FEEL DIFERENTES (MOTIF, WINDOWS, MAC, PRESENTATION MANAGER, ETC.) TEMOS FORMAS DIFERENTES DE MANIPULAR JANELAS, SCROLL BARS, MENUS, ETC.

  • PARA CRIAR UMA APLICAÇÃO COM GUI QUE SUPORTE QUALQUER LOOK-AND-FEEL, PRECISAMOS TER UMA FORMA SIMPLES DE CRIAR OBJETOS (RELACIONADOS) DE UMA MESMA FAMÍLIA

  • OS OBJETOS SÃO DEPENDENTES PORQUE NÃO POSSO CRIAR UMA JANELA ESTILO WINDOWS E UM MENU ESTILO MOTIF

  • JAVA JÁ RESOLVEU ESTE PROBLEMA INTERNAMENTE NO PACKAGE awt USANDO ABSTRACT FACTORY E VOCÊ NÃO PRECISA SE PREOCUPAR COM ISSO

    • PORÉM, VOCÊ PODERIA ESTAR USANDO C++ E PRECISARIA CUIDAR DISSO VOCÊ MESMO

  • UMA CLASSE (ABSTRATA) "ABSTRACT FACTORY" DEFINE UMA INTERFACE PARA CRIAR CADA TIPO DE OBJETO BÁSICO (WIDGETS NO LINGUAJAR GUI)

  • TAMBÉM TEM UMA CLASSE ABSTRATA PARA CADA TIPO DE WIDGET (WINDOW, SCROLL BAR, MENU, ...)

  • HÁ CLASSES CONCRETAS PARA IMPLEMENTAR CADA WIDGET EM CADA PLATAFORMA (LOOK-AND-FEEL)

  • CLIENTES CHAMAM A ABSTRACT FACTORY PARA CRIAR OBJETOS

    • UMA CONCRETE FACTORY CRIA OS OBJETOS CONCRETOS APROPRIADOS

  • VER O DIAGRAMA DE CLASSES ABAIXO

• QUANDO USAR O PADRÃO ABSTRACT FACTORY?

  • QUANDO UM SISTEMA DEVE SER INDEPENDENTE DE COMO SEUS PRODUTOS SÃO CRIADOS, COMPOSTOS E REPRESENTADOS

  • QUANDO UM SISTEMA DEVE SER CONFIGURADO COM UMA ENTRE VÁRIAS FAMÍLIAS DE PRODUTOS

  • UMA FAMÍLIA DE PRODUTOS RELACIONADOS FOI PROJETADA PARA USO CONJUNTO E VOCÊ DEVE IMPLEMENTAR ESSA RESTRIÇÃO

  • VOCÊ QUER FORNECER UMA BIBLIOTECA DE CLASSES E QUER REVELAR SUA INTERFACE E NÃO SUA IMPLEMENTAÇÃO

    • NÃO PERMITA PORTANTO QUE OBJETOS SEJAM DIRETAMENTE CRIADOS

• ESTRUTURA GENÉRICA

  • EXERCÍCIO PARA CADA: REDESENHE O DIAGRAMA PARA USAR INTERFACES

• PARTICIPANTES

  • FactoryAbstrata (WidgetFactory)

    • DEFINE UMA INTERFACE PARA AS OPERAÇõES QUE CRIAM OBJETOS COMO PRODUTOS ABSTRATOS

  • FactoryConcreta (MotifWidgetFactory, WindowsWidgetFactory)

    • IMPLEMENTA AS OPERAÇÕES PARA CRIAR OBJETOS PARA PRODUTOS CONCRETOS

  • ProdutoAbstrato (Window, ScrollBar)

    • DEFINE UMA INTERFACE PARA OBJETOS DE UM TIPO

  • ProdutoConcreto (MotifWindow, MotifScrollBar)

    • DEFINE UM OBJETO PRODUTO A SER CRIADO PELA FactoryConcreta CORRESPONDENTE

    • IMPLEMENTA A INTERFACE DE ProdutoAbstrato

  • Cliente

    • USA APENAS INTERFACES DEFINIDAS POR FactoryAbstrata E ProdutoAbstrato

• COLABORAÇÕES ENTRE OBJETOS

  • NORMALMENTE UMA ÚNICA INSTÂNCIA DE UMA CLASSE FactoryConcreta É CRIADA EM TEMPO DE EXECUÇÃO

  • ESSA FactoryConcreta CRIA OBJETOS TENDO UMA IMPLEMENTAÇÃO PARTICULAR

  • PARA CRIAR PRODUTOS DIFERENTES, CLIENTES DEVEM USAR UMA FactoryConcreta DIFERENTE

  • FactoryAbstrata DEPENDE DE SUAS SUBCLASSES FactoryConcreta PARA CRIAR OBJETOS DE PRODUTOS

• CONSEQUÊNCIAS DO USO DO PADRÃO ABSTRACT FACTORY

  • O PADRÃO ISOLA CLASSES CONCRETAS

    • UMA FACTORY ENCAPSULA A RESPONSABILIDADE E O PROCESSO DE CRIAÇÃO DE OBJETOS DE PRODUTOS

    • ISOLA CLIENTES DAS CLASSES DE IMPLEMENTAÇÃO

    • O CLIENTE MANIPULA INSTÂNCIAS ATRAVÉS DE SUAS INTERFACES ABSTRATAS

  • FACILITA O CÂMBIO DE FAMÍLIAS DE PRODUTOS

    • A CLASSE DA FactoryConcreta SÓ APARECE EM UM LUGAR: ONDE ELA É INSTANCIADA

    • UMA MUDANÇA NUMA ÚNICA LINHA DE CÓDIGO PODE SER SUFICIENTE PARA MUDAR A FactoryConcreta QUE A APLICAÇÃO USA

      • A FAMÍLIA INTEIRA DE PRODUTOS MUDA DE UMA VEZ

  • PROMOVE A CONSISTÊNCIA ENTRE PRODUTOS

    • PRODUTOS DE UMA DETERMINADA FAMÍLIA DEVEM FUNCIONAR CONJUNTAMENTE E NÃO MISTURADOS COM PRODUTOS DE OUTRA FAMÍLIA

    • O PADRÃO PERMITE IMPLEMENTAR ESTA RESTRIÇÃO COM FACILIDADE

  • DO LADO NEGATIVO: DAR SUPORTE A NOVOS TIPOS DE PRODUTOS É DIFÍCIL

    • O MOTIVO É QUE A FactoryAbstrata FIXA O CONJUNTO DE PRODUTOS QUE PODEM SER CRIADOS

    • DAR SUPORTE A MAIS PRODUTOS FORÇA A EXTENSÃO DA INTERFACE DA FACTORY O QUE ENVOLVE MUDANÇAS NA FactoryAbstrata E EM TODAS SUAS SUBCLASSES FactoryConcreta

• CONSIDERAÇÕES DE IMPLEMENTAÇÃO

  • FACTORY COMO PADRÃO SINGLETON

    • UMA APLICAÇÃO NORMALMENTE SÓ PRECISA DE UMA ÚNICA INSTÂNCIA DE UMA FactoryConcreta POR FAMÍLIA DE PRODUTOS

    • O PADRÃO SINGLETON AJUDA A CONTROLAR A INSTÂNCIA ÚNICA

  • CRIAÇÃO DOS PRODUTOS

    • A FactoryAbstrata APENAS DEFINE A INTERFACE DE CRIAÇÃO

    • QUEM CRIA OS OBJETOS SÃO AS FactoryConcreta

      • TAIS SUBCLASSES SÃO FREQUENTEMENTE IMPLEMENTADAS USANDO O PADRÃO FACTORY METHOD

      • UMA FactoryConcreta FAZ OVERRIDE DO FACTORY METHOD DE CADA PRODUTO

EXEMPLO DE CÓDIGO: CRIAÇÃO DE LABIRINTOS

• TODOS OS FACTORY METHODS DO PADRÃO ANTERIOR SAEM DA CLASSE Jogo E ENTRAM NA FACTORY ABSTRATA FactoryDeLabirinto

  • TAMBÉM POSSUEM UM DEFAULT, O QUE SIGNIFICA QUE FactoryDeLabirinto TAMBÉM É UMA FACTORY CONCRETA

class FactoryDeLabirinto {
    // factory methods
    // tem default para as factory methods
    public Labirinto criaLabirinto() {
        return new Labirinto();
    }
    public Sala criaSala(int númeroDaSala) {
        return new Sala(númeroDaSala);
    }
    public Parede criaParede() {
        return new Parede();
    }
    public Porta criaPorta(Sala sala1, Sala sala2) {
        return new Porta(sala1, sala2);
    }
}

• A NOVA VERSÃO DE criaLabirinto RECEBE UM FactoryDeLabirinto COMO PARÂMETRO E CRIA UM LABIRINTO

class Jogo {
    // Observe que essa função não tem new: ela usa
    // um abstract factory recebido como parâmetro
    // Esta é a *única* diferença com relação à versão original
    public Labirinto criaLabirinto(FactoryDeLabirinto factory) {
        Labirinto umLabirinto = factory.criaLabirinto();
        Sala sala1 = factory.criaSala(1);
        Sala sala2 = factory.criaSala(2);
        Porta aPorta = factory.criaPorta( sala1, sala2 );

        umLabirinto.adicionaSala( sala1 );
        umLabirinto.adicionaSala( sala2 );

        sala1.setVizinho( NORTE, factory.criaParede() );
        sala1.setVizinho( LESTE, aPorta );
        sala1.setVizinho( SUL, factory.criaParede() );
        sala1.setVizinho( OESTE, factory.criaParede() );

        sala2.setVizinho( NORTE, factory.criaParede() );
        sala2.setVizinho( LESTE, factory.criaParede() );
        sala2.setVizinho( SUL, factory.criaParede() );
        sala2.setVizinho( OESTE, aPorta );

        return umLabirinto;
    }
}

• PARA CRIAR UM LABIRINTO ENCANTADO, CRIAMOS UMA FACTORY CONCRETA COMO SUBCLASSE DE FactoryDeLabirinto

class FactoryDeLabirintoEncantado extends FactoryDeLabirinto {
    public Sala criaSala(int númeroDaSala) {
        return new SalaEncantada(númeroDaSala, jogaEncantamento());
    }
    public Porta criaPorta(Sala sala1, Sala sala2) {
        return new PortaPrecisandoDeEncantamento(sala1, sala2);
    }
    protected Encantamento jogaEncantamento() {
        ...
    }
}

• PARA CRIAR UM LABIRINTO PERIGOSO, CRIAMOS UMA OUTRA FACTORY CONCRETA COMO SUBCLASSE DE FactoryDeLabirinto

class FactoryDeLabirintoPerigoso extends FactoryDeLabirinto {
    public Parede criaParede() {
        return new ParedeDestruível();
    }
    public Sala criaSala(int númeroDaSala) {
        return new SalaComBomba(númeroDaSala);
    }
}

• FINALMENTE, PODEMOS JOGAR:

    Jogo umJogo = new Jogo();
    FactoryDeLabirintoPerigoso factory = new FactoryDeLabirintoPerigoso();

    jogo.criaLabirinto( factory );

• PODERÍAMOS JOGAR UM JOGO ENCANTADO COM UMA MUDANÇA MUITO SIMPLES AO CÓDIGO ACIMA

• O DIAGRAMA DE OBJETOS TEM UM OBJETO A MAIS COMPARADO COM A VERSÃO ORIGINAL