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@aki27_(aki)

AbstractFactoryパターン

Last updated at Posted at 2020-09-04

AbstractFactoryパターンとは

抽象的な部品を組み合わせて抽象的な製品を作る。
部品の具体的な実装には注目せず、インターフェース(API)に注目する。
そして、そのインターフェース(API)だけを使って部品を組み立て、製品をまとめる。

AbstractProduct(抽象的な製品)の役

AbstractProduct役はAbstractFactory役によって作り出される抽象的な部品や製品のインターフェースを定める。

package factory;

/**
 * HTMLのハイパーリンクを抽象的に表現したクラス
 *
 */
public abstract class Link extends Item{
    // リンクの飛び先のURL保持用
    protected String url;

     public Link(String caption, String url) {
         super(caption);
         this.url = url;
    }
}

package factory;

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.Writer;
import java.util.ArrayList;

/**
 * HTMLページ全体を抽象的に表現したクラス
 *
 */
public abstract class Page {
    protected String title;
    protected String author;
    protected ArrayList<Item> content = new ArrayList<>();

    public Page(String title, String author) {
        this.title = title;
        this.author = author;
    }

    public void add(Item item) {
        content.add(item);
    }

    public void output() {
        try {
            String fileName = title + ".html";
            Writer writer = new FileWriter(fileName);
            writer.write(this.makeHtml());
            writer.close();
            System.out.println(fileName + "を作成しました。");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public abstract String makeHtml();
}

package factory;

import java.util.ArrayList;
/**
 * 複数のLinkやTrayを集めてひとまとまりにしたものを表すクラス
 *
 */
public abstract class Tray extends Item{
    protected ArrayList<Item> tray = new ArrayList<>();

     public Tray(String caption) {
         super(caption);
    }

     public void add(Item item) {
         tray.add(item);
     }
}

AbstractFactory(抽象的な工場)の役

AbstractFactory役はAbstractProduct役のインスタンスを作り出すためのインターフェースを定める。

package factory;

/**
 * クラス名を指定して具体的な工場のインスタンを作成するクラス
 *
 */
public abstract class Factory {
    public static Factory getFactory(String className) {
        Factory factory = null;
        try {
            factory = (Factory)Class.forName(className).newInstance();
        } catch (ClassCastException e) {
            System.out.println("クラス " + className + "が見つかりません。");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return factory;
    }

    public abstract Link createLink(String caption, String url);
    public abstract Tray createTray(String caption);
    public abstract Page createPage(String title, String author);

}

Client(依頼者)の役

Client役はAbstractFactory役とAbstractProduct役のインターフェースだけを使って仕事を行う役。
Client役は具体的な部品や製品や工場については知らない。

import factory.Factory;
import factory.Link;
import factory.Page;
import factory.Tray;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        if (args.length != 1) {
            System.out.println("Usage: java Main class.mame.of.ConcreateFactory");
            System.out.println("Example 1: java Main listfactory,ListFactory");
            System.out.println("Example 2: java Main tablefactory,TableFactory");
            System.exit(0);
        }

        Factory factory = Factory.getFactory(args[0]);

        Link asahi = factory.createLink("朝日新聞", "http://www.asahi.com/");
        Link yomiuri = factory.createLink("読売新聞", "http://www.yomiuri.co.jp/");

        Link usYahoo = factory.createLink("Yahoo!", "http://www.yahoo.com/");
        Link jpYahoo = factory.createLink("Yahoo!Japan", "http://www.yahoo.co.jp");
        Link excite = factory.createLink("Excite", "http://www.excite.com/");
        Link google = factory.createLink("Google", "http://www.google.com/");

        Tray trayNews = factory.createTray("新聞");
        trayNews.add(asahi);
        trayNews.add(yomiuri);

        Tray trayYahoo = factory.createTray("Yahoo!");
        trayYahoo.add(usYahoo);
        trayYahoo.add(jpYahoo);

        Tray traySearch = factory.createTray("サーチエンジン");
        traySearch.add(trayYahoo);
        traySearch.add(excite);
        traySearch.add(google);

        Page page = factory.createPage("LinkPage", "田中 太郎");
        page.add(trayNews);
        page.add(traySearch);
        page.output();
    }

}

ConcreteProduct(具体的な製品)の役

ConcteteProduct役ではAbstract役のインターフェース(API)を実装する。

package listFactory;

import factory.Link;

public class ListLink extends Link{

    public ListLink(String caption, String url) {
        super(caption, url);
    }

    public String makeHtml() {
        return " <li><a href=\"" + url + "\">" + caption + "</a></li>\n";
    }

}

package listFactory;

import java.util.Iterator;

import factory.Item;
import factory.Page;

public class ListPage extends Page{

    public ListPage(String title, String author) {
        super(title, author);
    }

    @Override
    public String makeHtml() {
        StringBuffer buffer = new StringBuffer();
        buffer.append("<html><head><title>" + title + "</title></head>\n");
        buffer.append("<body>\n");
        buffer.append("<h1>" + title + "</h1>\n");
        buffer.append("<ul>\n");
        Iterator<Item> it = content.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Item item = it.next();
            buffer.append(item.makeHtml());
        }
        buffer.append("</ul>\n");
        buffer.append("<hr><address>" + author + "</address>");
        buffer.append("</body></html>\n");
        return buffer.toString();
    }
}

package listFactory;

import java.util.Iterator;

import factory.Item;
import factory.Tray;

public class ListTray extends Tray {

    public ListTray(String caption) {
        super(caption);
    }

    public String makeHtml() {
        StringBuffer buffer = new StringBuffer();
        buffer.append("<li>\n");
        buffer.append(caption + "\n");
        buffer.append("<ul>\n");
        Iterator<Item> it = tray.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Item item = it.next();
            buffer.append(item.makeHtml());
        }
        buffer.append("</ul>\n");
        buffer.append("</li>\n");
        return buffer.toString();
    }
}

ConcreteFactory(具体的な工場)の役

ConcreteFactory役ではAbstractFactory役のインターフェース(API)を定める。

package listFactory;

import factory.Factory;
import factory.Link;
import factory.Page;
import factory.Tray;

public class ListFactory extends Factory {

    @Override
    public Link createLink(String caption, String url) {
        return new ListLink(caption, url);
    }

    @Override
    public Tray createTray(String caption) {
        return new ListTray(caption);
    }

    @Override
    public Page createPage(String title, String author) {
        return new ListPage(title, author);
    }
}

引数でtableFactory.TableFactoryを渡して実行して作成されたhtmlファイル

スクリーンショット 2020-09-04 15.50.31.png

別の具体的な工場を追加する

工場を追加するのは簡単であった。
どのようなクラスを作り、どのようなメソッドを実装すれば良いかが明確なため。

package tableFactory;

import factory.Link;

public class TableLink extends Link {

    public TableLink(String caption, String url) {
        super(caption, url);
    }

    @Override
    public String makeHtml() {
        return "<td><a href=\"" + url + "\">" + caption + "</a></td>\n";
    }
}

package tableFactory;

import java.util.Iterator;

import factory.Item;
import factory.Page;

public class TablePage extends Page {

    public TablePage(String title, String author) {
        super(title, author);
    }

    @Override
    public String makeHtml() {
        StringBuffer buffer = new StringBuffer();
        buffer.append("<html><head><title>" + title + "</title></head>\n");
        buffer.append("<body>\n");
        buffer.append("<h1>" + title + "</h1>\n");
        buffer.append("<table width=\"80%\" border=\"3\">\n");
        Iterator<Item> it = content.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Item item = it.next();
            buffer.append("<tr>" + item.makeHtml() + "</tr>");
        }
        buffer.append("</table>\n");
        buffer.append("<hr><address>" + author + "</address>");
        buffer.append("</body></html>\n");
        return buffer.toString();
    }
}

package tableFactory;

import java.util.Iterator;

import factory.Item;
import factory.Tray;

public class TableTray extends Tray {

    public TableTray(String caption) {
        super(caption);
    }

    @Override
    public String makeHtml() {
        StringBuffer buffer = new StringBuffer();
        buffer.append("<td>");
        buffer.append("<table width=\"100%\" border=\"1\"><tr>");
        buffer.append("<td bgcolor=\"#cccccc\" align=\"center\" colspan=\"" + tray.size() + "\"><b>" + caption + "</b></td>");
        buffer.append("</tr>\n");
        buffer.append("<tr>\n");
        Iterator<Item> it = tray.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Item item = it.next();
            buffer.append(item.makeHtml());
        }
        buffer.append("</tr></table>");
        buffer.append("</td>");
        return buffer.toString();
    }
}

package tableFactory;

import factory.Factory;
import factory.Link;
import factory.Page;
import factory.Tray;

public class TableFactory extends Factory {

    @Override
    public Link createLink(String caption, String url) {
        return new TableLink(caption, url);
    }

    @Override
    public Tray createTray(String caption) {
        return new TableTray(caption);
    }

    @Override
    public Page createPage(String title, String author) {
        return new TablePage(title, author);
    }
}

Client役であるMainは全く変更せず、実行時の引数をtableFactory.TableFactoryにして実行して作成されたhtmlファイル

スクリーンショット 2020-09-04 15.57.57.png

こちらを参考にさせていただきました。
増補改訂版Java言語で学ぶデザインパターン入門

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