Fabryka abstrakcyjna w języku PHP

Fabryka abstrakcyjna jest kreacyjnym wzorcem projektowym, który pozwala tworzyć rodziny spokrewnionych ze sobą obiektów bez określania ich konkretnych klas.

Fabryka abstrakcyjna definiuje interfejs służący tworzeniu poszczególnych produktów, ale pozostawia faktyczne tworzenie produktów konkretnym klasom fabrycznym. Każdy typ fabryki odpowiada jednemu z wariantów produktu.

Kod klienta wywołuje metody kreacyjne obiektu fabrycznego zamiast tworzyć produkty bezpośrednio — wywołując konstruktor (za pomocą operatora new). Skoro dana fabryka odpowiada jednemu z wariantów produktu, to wszystkie jej produkty będą ze sobą kompatybilne.

Kod klienta współpracuje z fabrykami i produktami wyłącznie poprzez ich abstrakcyjne interfejsy. Dzięki temu jeden klient jest kompatybilny z wieloma różnymi produktami. Wystarczy stworzyć nową konkretną klasę fabryczną i przekazać ją kodowi klienta.

Jeśli masz problem ze zrozumieniem różnicy pomiędzy poszczególnymi koncepcjami i wzorcami wytwórczymi, przeczytaj nasze Porównanie fabryk.

Dowiedz się więcej o Fabryce abstrakcyjnej

Użycie wzorca w języku PHP

Złożoność:

Popularność:

Przykłady użycia: Wzorzec Fabryka abstrakcyjna jest dość rozpowszechniony w kodzie PHP. Wiele frameworków i bibliotek korzysta z niego by umożliwić rozszerzanie i dostosowywanie swoich standardowych komponentów.

Identyfikacja: Ten wzorzec można łatwo rozpoznać na podstawie metod zwracających obiekt fabryczny, który potem służy tworzeniu konkretnych pod-komponentów.

Przykład koncepcyjny

Poniższy przykład ilustruje strukturę wzorca Fabryka abstrakcyjna ze szczególnym naciskiem na następujące kwestie:

Z jakich składa się klas?
Jakie role pełnią te klasy?
W jaki sposób elementy wzorca są ze sobą powiązane?

Poznawszy strukturę wzorca będzie ci łatwiej zrozumieć następujący przykład, oparty na prawdziwym przypadku użycia PHP.

index.php: Przykład koncepcyjny

<?php

namespace RefactoringGuru\AbstractFactory\Conceptual;

/**
 * The Abstract Factory interface declares a set of methods that return
 * different abstract products. These products are called a family and are
 * related by a high-level theme or concept. Products of one family are usually
 * able to collaborate among themselves. A family of products may have several
 * variants, but the products of one variant are incompatible with products of
 * another.
 */
interface AbstractFactory
{
    public function createProductA(): AbstractProductA;

    public function createProductB(): AbstractProductB;
}

/**
 * Concrete Factories produce a family of products that belong to a single
 * variant. The factory guarantees that resulting products are compatible. Note
 * that signatures of the Concrete Factory's methods return an abstract product,
 * while inside the method a concrete product is instantiated.
 */
class ConcreteFactory1 implements AbstractFactory
{
    public function createProductA(): AbstractProductA
    {
        return new ConcreteProductA1();
    }

    public function createProductB(): AbstractProductB
    {
        return new ConcreteProductB1();
    }
}

/**
 * Each Concrete Factory has a corresponding product variant.
 */
class ConcreteFactory2 implements AbstractFactory
{
    public function createProductA(): AbstractProductA
    {
        return new ConcreteProductA2();
    }

    public function createProductB(): AbstractProductB
    {
        return new ConcreteProductB2();
    }
}

/**
 * Each distinct product of a product family should have a base interface. All
 * variants of the product must implement this interface.
 */
interface AbstractProductA
{
    public function usefulFunctionA(): string;
}

/**
 * Concrete Products are created by corresponding Concrete Factories.
 */
class ConcreteProductA1 implements AbstractProductA
{
    public function usefulFunctionA(): string
    {
        return "The result of the product A1.";
    }
}

class ConcreteProductA2 implements AbstractProductA
{
    public function usefulFunctionA(): string
    {
        return "The result of the product A2.";
    }
}

/**
 * Here's the the base interface of another product. All products can interact
 * with each other, but proper interaction is possible only between products of
 * the same concrete variant.
 */
interface AbstractProductB
{
    /**
     * Product B is able to do its own thing...
     */
    public function usefulFunctionB(): string;

    /**
     * ...but it also can collaborate with the ProductA.
     *
     * The Abstract Factory makes sure that all products it creates are of the
     * same variant and thus, compatible.
     */
    public function anotherUsefulFunctionB(AbstractProductA $collaborator): string;
}

/**
 * Concrete Products are created by corresponding Concrete Factories.
 */
class ConcreteProductB1 implements AbstractProductB
{
    public function usefulFunctionB(): string
    {
        return "The result of the product B1.";
    }

    /**
     * The variant, Product B1, is only able to work correctly with the variant,
     * Product A1. Nevertheless, it accepts any instance of AbstractProductA as
     * an argument.
     */
    public function anotherUsefulFunctionB(AbstractProductA $collaborator): string
    {
        $result = $collaborator->usefulFunctionA();

        return "The result of the B1 collaborating with the ({$result})";
    }
}

class ConcreteProductB2 implements AbstractProductB
{
    public function usefulFunctionB(): string
    {
        return "The result of the product B2.";
    }

    /**
     * The variant, Product B2, is only able to work correctly with the variant,
     * Product A2. Nevertheless, it accepts any instance of AbstractProductA as
     * an argument.
     */
    public function anotherUsefulFunctionB(AbstractProductA $collaborator): string
    {
        $result = $collaborator->usefulFunctionA();

        return "The result of the B2 collaborating with the ({$result})";
    }
}

/**
 * The client code works with factories and products only through abstract
 * types: AbstractFactory and AbstractProduct. This lets you pass any factory or
 * product subclass to the client code without breaking it.
 */
function clientCode(AbstractFactory $factory)
{
    $productA = $factory->createProductA();
    $productB = $factory->createProductB();

    echo $productB->usefulFunctionB() . "\n";
    echo $productB->anotherUsefulFunctionB($productA) . "\n";
}

/**
 * The client code can work with any concrete factory class.
 */
echo "Client: Testing client code with the first factory type:\n";
clientCode(new ConcreteFactory1());

echo "\n";

echo "Client: Testing the same client code with the second factory type:\n";
clientCode(new ConcreteFactory2());

Output.txt: Wynik działania

Client: Testing client code with the first factory type:
The result of the product B1.
The result of the B1 collaborating with the (The result of the product A1.)

Client: Testing the same client code with the second factory type:
The result of the product B2.
The result of the B2 collaborating with the (The result of the product A2.)

Przykład z prawdziwego życia

W tym przykładzie Fabryka abstrakcyjna udostępnia infrastrukturę służącą tworzeniu rozmaitych typów szablonów różnych elementów strony internetowej.

Aplikacja webowa może jednocześnie wspierać różne silniki renderujące, ale wyłącznie pod warunkiem, że jej klasy są niezależne od konkretnych klas silników renderujących. Dlatego też obiekty aplikacji muszą komunikować się z obiektami szablonowymi bezpośrednio, ale ich tworzenie musi być delegowane specjalnym obiektom fabrycznym. Twój kod nie powinien też być zależny od obiektów fabrycznych — niech współpracuje z nimi za pośrednictwem abstrakcyjnego interfejsu fabrycznego.

Wynikiem tych działań jest możliwość połączenia aplikacji z obiektem fabrycznym odpowiadającym jednemu z silników renderujących. Wszystkie szablony w aplikacji będą tworzone przez tę fabrykę i ich typ będzie zgodny z typem fabryki. Jeśli postanowisz zmienić silnik renderujący, będzie można to zrobić przekazując nową fabrykę kodowi klienta bez psucia istniejącego kodu.

index.php: Przykład z prawdziwego życia

<?php

namespace RefactoringGuru\AbstractFactory\RealWorld;

/**
 * The Abstract Factory interface declares creation methods for each distinct
 * product type.
 */
interface TemplateFactory
{
    public function createTitleTemplate(): TitleTemplate;

    public function createPageTemplate(): PageTemplate;

    public function getRenderer(): TemplateRenderer;
}

/**
 * Each Concrete Factory corresponds to a specific variant (or family) of
 * products.
 *
 * This Concrete Factory creates Twig templates.
 */
class TwigTemplateFactory implements TemplateFactory
{
    public function createTitleTemplate(): TitleTemplate
    {
        return new TwigTitleTemplate();
    }

    public function createPageTemplate(): PageTemplate
    {
        return new TwigPageTemplate($this->createTitleTemplate());
    }

    public function getRenderer(): TemplateRenderer
    {
        return new TwigRenderer();
    }
}

/**
 * And this Concrete Factory creates PHPTemplate templates.
 */
class PHPTemplateFactory implements TemplateFactory
{
    public function createTitleTemplate(): TitleTemplate
    {
        return new PHPTemplateTitleTemplate();
    }

    public function createPageTemplate(): PageTemplate
    {
        return new PHPTemplatePageTemplate($this->createTitleTemplate());
    }

    public function getRenderer(): TemplateRenderer
    {
        return new PHPTemplateRenderer();
    }
}

/**
 * Each distinct product type should have a separate interface. All variants of
 * the product must follow the same interface.
 *
 * For instance, this Abstract Product interface describes the behavior of page
 * title templates.
 */
interface TitleTemplate
{
    public function getTemplateString(): string;
}

/**
 * This Concrete Product provides Twig page title templates.
 */
class TwigTitleTemplate implements TitleTemplate
{
    public function getTemplateString(): string
    {
        return "<h1>{{ title }}</h1>";
    }
}

/**
 * And this Concrete Product provides PHPTemplate page title templates.
 */
class PHPTemplateTitleTemplate implements TitleTemplate
{
    public function getTemplateString(): string
    {
        return "<h1><?= \$title; ?></h1>";
    }
}

/**
 * This is another Abstract Product type, which describes whole page templates.
 */
interface PageTemplate
{
    public function getTemplateString(): string;
}

/**
 * The page template uses the title sub-template, so we have to provide the way
 * to set it in the sub-template object. The abstract factory will link the page
 * template with a title template of the same variant.
 */
abstract class BasePageTemplate implements PageTemplate
{
    protected $titleTemplate;

    public function __construct(TitleTemplate $titleTemplate)
    {
        $this->titleTemplate = $titleTemplate;
    }
}

/**
 * The Twig variant of the whole page templates.
 */
class TwigPageTemplate extends BasePageTemplate
{
    public function getTemplateString(): string
    {
        $renderedTitle = $this->titleTemplate->getTemplateString();

        return <<<HTML
        <div class="page">
            $renderedTitle
            <article class="content">{{ content }}</article>
        </div>
        HTML;
    }
}

/**
 * The PHPTemplate variant of the whole page templates.
 */
class PHPTemplatePageTemplate extends BasePageTemplate
{
    public function getTemplateString(): string
    {
        $renderedTitle = $this->titleTemplate->getTemplateString();

        return <<<HTML
        <div class="page">
            $renderedTitle
            <article class="content"><?= \$content; ?></article>
        </div>
        HTML;
    }
}

/**
 * The renderer is responsible for converting a template string into the actual
 * HTML code. Each renderer behaves differently and expects its own type of
 * template strings passed to it. Baking templates with the factory let you pass
 * proper types of templates to proper renders.
 */
interface TemplateRenderer
{
    public function render(string $templateString, array $arguments = []): string;
}

/**
 * The renderer for Twig templates.
 */
class TwigRenderer implements TemplateRenderer
{
    public function render(string $templateString, array $arguments = []): string
    {
        return \Twig::render($templateString, $arguments);
    }
}

/**
 * The renderer for PHPTemplate templates. Note that this implementation is very
 * basic, if not crude. Using the `eval` function has many security
 * implications, so use it with caution in real projects.
 */
class PHPTemplateRenderer implements TemplateRenderer
{
    public function render(string $templateString, array $arguments = []): string
    {
        extract($arguments);

        ob_start();
        eval(' ?>' . $templateString . '<?php ');
        $result = ob_get_contents();
        ob_end_clean();

        return $result;
    }
}

/**
 * The client code. Note that it accepts the Abstract Factory class as the
 * parameter, which allows the client to work with any concrete factory type.
 */
class Page
{

    public $title;

    public $content;

    public function __construct($title, $content)
    {
        $this->title = $title;
        $this->content = $content;
    }

    // Here's how would you use the template further in real life. Note that the
    // page class does not depend on any concrete template classes.
    public function render(TemplateFactory $factory): string
    {
        $pageTemplate = $factory->createPageTemplate();

        $renderer = $factory->getRenderer();

        return $renderer->render($pageTemplate->getTemplateString(), [
            'title' => $this->title,
            'content' => $this->content
        ]);
    }
}

/**
 * Now, in other parts of the app, the client code can accept factory objects of
 * any type.
 */
$page = new Page('Sample page', 'This it the body.');

echo "Testing actual rendering with the PHPTemplate factory:\n";
echo $page->render(new PHPTemplateFactory());


// Uncomment the following if you have Twig installed.

// echo "Testing rendering with the Twig factory:\n"; echo $page->render(new
// TwigTemplateFactory());

Output.txt: Wynik działania

Testing actual rendering with the PHPTemplate factory:
<div class="page">
    <h1>Sample page</h1>
    <article class="content">This it the body.</article>
</div>

Fabryka abstrakcyjna w języku PHP

Użycie wzorca w języku PHP

Przykład koncepcyjny

index.php: Przykład koncepcyjny

Output.txt: Wynik działania

Przykład z prawdziwego życia

index.php: Przykład z prawdziwego życia

Output.txt: Wynik działania

Fabryka abstrakcyjna w innych językach