Factory Pattern
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Das Factory Pattern, oft auch als Fabrikmethode bezeichnet, ist ein grundlegendes Entwurfsmuster in der Softwareentwicklung. Seine Hauptaufgabe besteht darin, die Erzeugung von Objekten von deren Nutzung zu trennen, was dem Prinzip der Programmierung zur Schnittstelle und nicht zur Implementierung entspricht. Dies dient dazu, eine lose Kopplung in der Softwarearchitektur zu fördern, die Flexibilität der Anwendung zu erhöhen und ihre Erweiterbarkeit zu verbessern.
Kern des Factory Patterns ist eine Factory-Klasse oder -Funktion, die als zentrale Erzeugungsstelle für Objekte fungiert. Anstatt Objekte direkt über den new-Operator zu instanzieren, ruft der Client-Code die Factory auf, um das gewünschte Objekt zu erhalten. Die Factory entscheidet dann basierend auf den übergebenen Parametern oder der Konfiguration, welches konkrete Objekt erstellt wird.
Durch diese Entkopplung ist der Client-Code abgeschirmt von den Klassenkonstruktoren der zu erstellenden Objekte, was besonders nützlich ist, wenn:
- die Objekterstellung komplex ist (z.B. wenn mehrere Konfigurationsschritte erforderlich sind).
- es viele unterschiedliche Arten von Objekten gibt, die durch eine gemeinsame Schnittstelle oder ein gemeinsames abstraktes Basisklasse dargestellt werden können.
- die Entscheidung, welches Objekt zu erstellen ist, sich während der Laufzeit ändern kann, beispielsweise aufgrund von Benutzereingaben oder Konfigurationsdateien.
Es gibt verschiedene Varianten des Factory Patterns. Das einfache "Factory Method Pattern" definiert eine Methode, die für die Erstellung von Objekten zuständig ist. Das "Abstract Factory Pattern" hingegen bietet eine Schnittstelle zur Erstellung von Familien verwandter oder voneinander abhängiger Objekte, ohne deren konkrete Klassen zu nennen.
Das Factory Pattern hilft dabei, den Softwareentwurfsgrundsatz "Open/Closed Principle" einzuhalten. Das bedeutet, dass Module für Erweiterungen offen sein sollen, aber für Modifikationen geschlossen. Wenn neue Objekttypen hinzugefügt werden sollen, kann dies durch Erweiterung der Factory erfolgen, ohne bestehenden Code zu ändern. Dadurch wird die Wartbarkeit der Software gewährleistet und Upgrades oder Anpassungen können leichter und sicherer durchgeführt werden.
Zusammengefasst ist das Factory Pattern ein mächtiges Werkzeug im Repertoire der Softwarearchitekten, das maßgeblich zur Kreation eines klaren, modularen und erweiterbaren Designs beiträgt. Es spielt eine wesentliche Rolle in vielen Softwareanwendungsbereichen und ist ein fundierter Bestandteil der objektorientierten Programmierung.