Порождающие шаблоны. Определение, применение, примеры.

Порождающие паттерны проектирования предназначены для создания объектов, позволяя системе оставаться независимой как от самого процесса порождения, так и от типов порождаемых объектов.

Для порождающих паттернов актуальны две темы. Во-первых, эти паттерны инкапсулируют знания о конкретных классах, которые применяются в системе. Во-вторых, скрывают детали того, как эти классы создаются и стыкуются.

К порождающим шаблонам относятся:

1) Фабричный метод. Определяет интерфейс для создания объекта, но оставляет подклассам решение о том, какой класс инстанцировать. Фабричный метод позволяет классу делегировать инстанцирование подклассам.

Достоинства паттерна Factory Method: Создает объекты разных типов, позволяя системе оставаться независимой как от самого процесса создания, так и от типов создаваемых объектов.

Недостатки паттерна Factory Method: В случае классического варианта паттерна даже для порождения единственного объекта необходимо создавать соответствующую фабрику.

2)Абстрактная фабрика. Предоставляет интерфейс для создания семейств взаимосвязанных или взаимозависимых объектов, не специфицируя их конкретных классов.

Достоинства паттерна Abstract Factory:

• Скрывает сам процесс порождения объектов, а также делает систему независимой от типов создаваемых объектов, специфичных для различных семейств или групп.
• Позволяет быстро настраивать систему на нужное семейство создаваемых объектов.

Недостатки паттерна Abstract Factory: Трудно добавлять новые типы создаваемых продуктов или заменять существующие, так как интерфейс базового класса абстрактной фабрики фиксирован.

3)Одиночка. Гарантирует, что у класса есть только один экземпляр, и предоставляет к нему глобальную точку доступа.

Достоинства паттерна Singleton:

• Класс сам контролирует процесс создания единственного экземпляра.
• Паттерн легко адаптировать для создания нужного числа экземпляров.
• Возможность создания объектов классов, производных от Singleton.

Недостатки паттерна Singleton:

• В случае использования нескольких взаимозависимых одиночек их реализация может резко усложниться.

4) Прототип. Задает виды создаваемых объектов с помощью экземпляра-прототипа и создает новые объекты путем копирования этого прототипа.

Достоинства паттерна Prototype:

• Для создания новых объектов клиенту необязательно знать их конкретные классы.
• Возможность гибкого управления процессом создания новых объектов за счет возможности динамических добавления и удаления прототипов в реестр.

Недостатки паттерна Prototype:

• Каждый тип создаваемого продукта должен реализовывать операцию клонирования clone(). В случае, если требуется глубокое копирование объекта (объект содержит ссылки или указатели на другие объекты), это может быть непростой задачей.

5)Строитель. Отделяет конструирование сложного объекта от его представления, так что в результате одного и того же процесса конструирования могут получаться разные представления.

Достоинства паттерна Builder:

• Возможность контролировать процесс создания сложного продукта.
• Возможность получения разных представлений некоторых данных.

Недостатки паттерна Builder:

• ConcreteBuilder и создаваемый им продукт жестко связаны между собой, поэтому при внесеннии изменений в класс продукта скорее всего придется соотвествующим образом изменять и класс ConcreteBuilder.