الگوهای طراحی #C - متد Factory - آموزش برنامه نويسی و طراحی سايت اكسپرت ماركت

متد Factory یک الگوی طراحی سازنده است که یک رابط کاربری را برای ایجاد اشیاء بدون مشخص کردن کلاسهای واقعی آنها فراهم می کند. این الگو، متدی را تعریف می کند که می توانیم از آن برای ایجاد یک شی به جای استفاده از سازنده آن شئ استفاده کنیم. نکته مهم این است که subclasse ها می توانند این متد را override کنند و اشیایی از انواع مختلف ایجاد کنند.

در این مقاله، میخواهیم به شما نشان دهیم که چطور یک الگوی طراحی متد Factory را پیاده سازی کنید. علاوه بر این، میخواهیم یاد بگیریم که چطور از تکنیک refactoring متد Factory برای مخفی کردن سازنده و استفاده از متد خود برای افشاسازی آن استفاده کنیم.

این مقاله، بخشی از مجموعه آموزشی زیر است:

ما با یک پیاده سازی ساده از Factory شروع می کنیم و به تدریج آن را بهبود میدهیم تا به یک Factory پرکاربرد و readable برای اشیاء خود برسیم.

برای مشاهده لیست کامل مقالات این مجموعه آموزشی، الگوهای طراحی #C را بررسی کنید.

این مقاله، به قسمتهای زیر تقسیم میشود:

پیاده سازی متد Factory
Factory Execution
استفاده از تکنیک Refactoring متد Factory
نتیجه گیری

پیاده سازی متد Factory

برای پیاده سازی الگوی متد Factory، ما قصد داریم یک برنامه ساده تهویه مطبوع ایجاد کنیم. برنامه ما، یک ورودی را از کاربر میگیرد و بر اساس آن ورودی، اکشن مورد نظر (سرد کردن یا گرم کردن اتاق) trigger خواهد شد. پس با یک اینترفیس شروع میکنیم:

public interface IAirConditioner
{
    void Operate();
}

public interface IAirConditioner

{

void Operate();

}

حالا کلاسهای واقعی را برای پیاده سازی این اینترفیس نیاز داریم:

public class CoolingManager : IAirConditioner
{
    private readonly double _temperature;

    public CoolingManager(double temperature)
    {
        _temperature = temperature;
    }

    public void Operate()
    {
        Console.WriteLine($"Cooling the room to the required temperature of {_temperature} degrees");
    }
}

public class CoolingManager : IAirConditioner

{

private readonly double _temperature;

public CoolingManager(double temperature)

{

_temperature = temperature;

}

public void Operate()

{

Console.WriteLine($"Cooling the room to the required temperature of {_temperature} degrees");

}

public class WarmingManager : IAirConditioner
{
    private readonly double _temperature;

    public WarmingManager(double temperature)
    {
        _temperature = temperature;
    }

    public void Operate()
    {
        Console.WriteLine($"Warming the room to the required temperature of {_temperature} degrees.");
    }
}

public class WarmingManager : IAirConditioner

{

private readonly double _temperature;

public WarmingManager(double temperature)

{

_temperature = temperature;

}

public void Operate()

{

Console.WriteLine($"Warming the room to the required temperature of {_temperature} degrees.");

}

بسیار خب. ما زیرساخت خود را آماده کردیم. حالا باید یک سازنده Factory برای این اشیاء ایجاد کنیم.

کلاسهای Factory

ما قصد داریم با کلاس AirConditionerFactory abstract شروع کنیم:

public abstract class AirConditionerFactory
{
    public abstract IAirConditioner Create(double temperature);
}

public abstract class AirConditionerFactory

{

public abstract IAirConditioner Create(double temperature);

}

این کلاس abstract، یک رابط برای ایجاد شیء در کلاسهای مشتق شده ارائه میدهد. با این اوصاف، کلاسهای creator واقعی خود را پیاده سازی میکنیم:

public class CoolingFactory : AirConditionerFactory
{
    public override IAirConditioner Create(double temperature) => new CoolingManager(temperature);
}

public class CoolingFactory : AirConditionerFactory

{

public override IAirConditioner Create(double temperature) => new CoolingManager(temperature);

}

public class WarmingFactory : AirConditionerFactory
{
    public override IAirConditioner Create(double temperature) => new WarmingManager(temperature);
}

public class WarmingFactory : AirConditionerFactory

{

public override IAirConditioner Create(double temperature) => new WarmingManager(temperature);

}

عالی. حالا ما آماده ایم تا از متدهای Factory خود استفاده کنیم. در خیلی از مثالها، ما می توانیم عبارت switch را ببینیم که از طریق ورودی کاربر switche میکند و کلاس Factory مورد نیاز را انتخاب می کند.

این رویکرد درست کار میکند.

اما تصور کنیم که تعداد زیادی کلاسهای factory داشته باشیم که در پروژه های بزرگ، چیز رایجی هم است که در نتیجه منجربه به وجود آمدن یک عبارت switch case خیلی بزرگ میشود که کاملا ناخوانا است. بنابراین ما قصد داریم از رویکرد دیگری استفاده کنیم.

Factory Execution

با یک شمارنده ساده برای تعریف اقدامات تهویه مطبوع شروع میکنیم:

public enum Actions
{
    Cooling,
    Warming
}

public enum Actions

{

Cooling,

Warming

}

در ادامه، ما قصد داریم کلاس AirConditioner را ایجاد کنیم که در آن، کاربر میتواند نوع action را مشخص کرده و factory مناسب را اجرا کند. factory های واقعی ما از کلاس abstract مورد نظر ارث بری میکنند و ما قصد داریم از این ساختار، در پیاده سازی بعدی خود استفاده کنیم:

public class AirConditioner
{
    private readonly Dictionary<Actions, AirConditionerFactory> _factories;

    public AirConditioner()
    {
        _factories = new Dictionary<Actions, AirConditionerFactory>
        {
            { Actions.Cooling, new CoolingFactory() },
            { Actions.Warming, new WarmingFactory() }
        };
    }
}

public class AirConditioner

{

private readonly Dictionary<Actions, AirConditionerFactory> _factories;

public AirConditioner()

{

_factories = new Dictionary<Actions, AirConditionerFactory>

{

{ Actions.Cooling, new CoolingFactory() },

{ Actions.Warming, new WarmingFactory() }

};

}

این، روش بهتری برای اجرای factory ما نسبت به استفاده از دستور switch-case است. اما ما می توانیم آن را به شیوه ای پویاتر نیز انجام دهیم. طوریکه مجبور نباشیم به صورت دستی، action و سازنده factory را برای هر action اضافه کنیم. در نتیجه، برای رفع این مسئله، از reflection در پروژه خود استفاده میکنیم:

public class AirConditioner
{
    private readonly Dictionary<Actions, AirConditionerFactory> _factories;

    public AirConditioner()
    {
        _factories = new Dictionary<Actions, AirConditionerFactory>();

        foreach (Actions action in Enum.GetValues(typeof(Actions)))
        {
            var factory = (AirConditionerFactory)Activator.CreateInstance(Type.GetType("FactoryMethod." + Enum.GetName(typeof(Actions), action) + "Factory"));
            _factories.Add(action, factory);
        }
    }
}

public class AirConditioner

{

private readonly Dictionary<Actions, AirConditionerFactory> _factories;

public AirConditioner()

{

_factories = new Dictionary<Actions, AirConditionerFactory>();

foreach (Actions action in Enum.GetValues(typeof(Actions)))

{

var factory = (AirConditionerFactory)Activator.CreateInstance(Type.GetType("FactoryMethod." + Enum.GetName(typeof(Actions), action) + "Factory"));

_factories.Add(action, factory);

}

حالا چه رویکرد اولی را انتخاب کنیم چه این دومی، نتیجه یکسان خواهد بود:

یک چیز دیگر را باید به این کلاس اضافه کنیم و آن متدی است که سازنده مناسب را اجرا میکند:

public class AirConditioner
{
    //previous constructor code

    public IAirConditioner ExecuteCreation(Actions action, double temperature) =>_factories[action].Create(temperature);
}

public class AirConditioner

{

//previous constructor code

public IAirConditioner ExecuteCreation(Actions action, double temperature) =>_factories[action].Create(temperature);

}

حالا، وقت آن است که یک فراخوانی از یک کلاینت ایجاد کنیم. در یک پروژه واقعی، ما مطمئناً ابتدا دمای فعلی را بررسی می کنیم و سپس فقط یک factory خواهیم داشت تا تصمیم بگیرد که آیا باید آن دما را پایین بیاوریم یا بالاتر ببریم. اما به دلیل ساده نگه داشتن مسئله، ما فقط می خواهیم یک فراخوانی ساده به سمت کلاس AirConditioner خود برقرار کنیم:

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var factory = new AirConditioner().ExecuteCreation(Actions.Cooling, 22.5);
        factory.Operate();
    }
}

class Program

{

static void Main(string[] args)

{

var factory = new AirConditioner().ExecuteCreation(Actions.Cooling, 22.5);

factory.Operate();

}

نتیجه همانی است که انتظار میرفت:

استفاده از تکنیک Refactoring متد Factory

ما میتوانیم از متد Factory برای جایگزینی سازنده خود در حین ایجاد یک شئ استفاده کنیم. اگر سازنده ما، شامل مقدار زیادی کد باشد، بهتر است آن را با متد factory جایگزین کنیم. علاوه بر این، میتوانیم چند متد factory با نامهای با مسما و همچنین نامهای پارامتری داشته باشیم که جایگزین یک سازنده واحد میشود.

این خوانایی کد را به مقدار قابل توجهی افزایش میدهد.

در نهایت، آن به ما کمک میکند تا یک سینتکس زنجیروارانه را نیز پیاده سازی کنیم.

پس کلاس AirConditioner را با متد factory تغییر میدهیم:

public class AirConditioner
{
    private readonly Dictionary<Actions, AirConditionerFactory> _factories;

    private AirConditioner()
    {
        _factories = new Dictionary<Actions, AirConditionerFactory>();

        foreach (Actions action in Enum.GetValues(typeof(Actions)))
        {
            var factory = (AirConditionerFactory)Activator.CreateInstance(Type.GetType("FactoryMethod." + Enum.GetName(typeof(Actions), action) + "Factory"));
                _factories.Add(action, factory);
        }
    }

    public static AirConditioner InitializeFactories() => new AirConditioner();

    public IAirConditioner ExecuteCreation(Actions action, double temperature) =>_factories[action].Create(temperature);
}

public class AirConditioner

{

private readonly Dictionary<Actions, AirConditionerFactory> _factories;

private AirConditioner()

{

_factories = new Dictionary<Actions, AirConditionerFactory>();

foreach (Actions action in Enum.GetValues(typeof(Actions)))

{

var factory = (AirConditionerFactory)Activator.CreateInstance(Type.GetType("FactoryMethod." + Enum.GetName(typeof(Actions), action) + "Factory"));

_factories.Add(action, factory);

}

public static AirConditioner InitializeFactories() => new AirConditioner();

public IAirConditioner ExecuteCreation(Actions action, double temperature) =>_factories[action].Create(temperature);

}

نحوه فراخوانی کلاینت ما نیز باید تغییر کند:

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        AirConditioner
            .InitializeFactories()
            .ExecuteCreation(Actions.Cooling, 22.5)
            .Operate();
    }
}

class Program

{

static void Main(string[] args)

{

AirConditioner

.InitializeFactories()

.ExecuteCreation(Actions.Cooling, 22.5)

.Operate();

}

بسیار عالی. نتیجه باید مانند قبل باشد با این تفاوت که اینبار از تکنیک Refactoring متد Factory استفاده کردیم.

نتیجه گیری

با خواندن این مقاله موارد زیر را یاد گرفتیم:

چطور الگوی طراحی متد Factory را به داخل اپلیکیشن خود پیاده سازی کنیم.
چند راه جایگزین برای دستور switch-case با استفاده از یک dictionary یا reflection
نحوه refactor کردن کد خود با استفاده از تکنیک Refactoring متد Factory

لغو پاسخ

سلام من تازه شروع کردم با لینوکس کار کردن و پروژه دات نت نوشتم و می خوام اون رو روی…

سلام آقای ابراهیمی عزیز همانطور که از عنوان مقاله مشخصه، این ویژگیها، ویژگیهای جدیدیه که از نسخه ۲۰۱۷ به بعد…

ممنون از توضیحاتتون همانطور که گفتم این یک cms است که بر اساس asp.net core ساخته شده که در خود…

سلام وقتتون بخیرباشه . ممنون از مقاله خوب و جذابتون . میخواستم بپرسم که چطوری اون نقطه های توی ویژیوال…

من فکر می کنم منظور ایشان فریم ورک وبی هست که با آن Elanat CMS ساخته شده. https://github.com/elanatframework/Code_behind یک سری…

آموزش برنامه نويسی و طراحی سايت

الگوهای طراحی #C – متد Factory

پیاده سازی متد Factory

کلاسهای Factory

Factory Execution

استفاده از تکنیک Refactoring متد Factory

نتیجه گیری

نویسنده

لغو پاسخ