dartのfactoryとは？

dartのfactoryについてわからんかったのでまとめた。
直訳すると工場。はて？

はじめに

factoryはコンストラクタ定義の際に用いる修飾子であり、Factoryパターン[1]が言語に組み込まれているものらしい。このfactoryコンストラクタはreturnでインスタンスを返す（それは果たしてコンストラクタなのか...）。

ユースケース

シングルトン[2]として扱う場合か、もしくはキャッシュやサブタイプ（派生クラス）のインスタンスを返すのに利用する。つまりは新しいインスタンスを作成するとは限らない場合。

• シングルトンの例

class Creature {
  static final Map<String, String> _cretures = <String, String>{};
  static final Creature _cache = Creature._internal();

  Creature._internal();

  factory Creature() {
    return _cache;
  }

  setCreature(String key, String value) => _cretures[key] = value;
  getCreature(String key) => _cretures[key];
}

void main() {
  var creature = Creature();
  creature.setCreature('human', 'taro');
  creature.setCreature('dog', 'pochi');

  print(creature.getCreature('human'));
  print(creature.getCreature('dog'));

  // 再度インスタンス生成
  var creature2 = Creature();
  print(creature2.getCreature('human')); // taro
  print(creature2.getCreature('dog')); // pochi
  
  creature2.setCreature('human', 'jiro');
  creature2.setCreature('dog', 'hachi');

  // 最初にインスタンス化した値を出力
  // creature2とcreatureが同一であることがわかる
  print(creature.getCreature('human')); // jiro
  print(creature.getCreature('dog')); // hachi
}

• サブタイプ（派生クラス）のインスタンス返却の例

abstract class Result {
  final String status;

  Result(this.status);

  factory Result.judge(String status) {
    if (status == 'success') {
      return Success(status);
    } else {
      return Failure(status);
    }
  }

  void showStatus() {}
}

class Success extends Result {
  Success(String status) : super(status);

  @override
  showStatus() {
    print(super.status);
  }
}

class Failure extends Result {
  Failure(String status) : super(status);

  @override
  showStatus() {
    print(super.status);
  }
}

void main() {
  Result result;
  result = Result.judge('success');
  print(result.runtimeType); // Success
  result.showStatus(); // success
}

Named Constructor と どう違う？

主に次のような違いがあるらしい。

	Factoryコンストラクタ	Named Constructor
インスタンスメンバへのアクセス	静的なため、アクセスできない	任意のメンバ変数およびメソッドにアクセス可能
returnの有無	インスタンスの返却が必要	無し
生成するインスタンスの型	該当クラスと違う型を返せる	該当クラスと同じ型しか返せない

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[1]:デザインパターン「Factory Method」にわかりやすくまとめてくれていました。
[2]：オブジェクト指向におけるデザインパターンの1つであり、対象のクラスのインスタンスが一つになるように設計すること

参考

• 【Dart】Factory Constructorをかんたんに理解する
• 基礎から学ぶFlutter 著：石井幸次