アブストラクトファクトリ(Abstract Factory) | Ruby デザインパターン

アブストラクトファクトリは、矛盾のないオブジェクトの生成を行うためのパターンです。
このアブストラクトファクトリをRubyコードで紹介します。

😀 ソースコードを使ったAbstract Factoryの説明

Abstract Factoryをソースコードを使って説明します。
ここでは次のような池をサンプルとして取り上げます。

動物を表すクラス：
- アヒルを表すDuckクラスは、食事(eat)メソッドを持っている
- カエルを表すFrogクラスは、食事(eat)メソッドを持っている
植物を表すクラス：
- 藻を表すAlgaeクラスは、成長(grow)メソッドを持っている
- スイレンを表すWaterLilyクラスは、成長(grow)メソッドを持っている

池の生態系を生成するクラス：

コンストラクタで動物と植物を定義する
動物、植物のオブジェクトを返すメソッドを持っている

池の環境(動物と植物の組み合わせ)は次の2種類のみが許されている
- DuckとWaterLily
- FrogとAlgae

🚌 サンプルコード

アヒル(Duckクラス)とカエル(Frogクラス)は次のようになります。

# アヒル
class Duck
  def initialize(name)
    @name = name
  end

  # 食べる(eat)
  def eat
    puts "アヒル #{@name} は食事中です"
  end
end

# カエル
class Frog
  def initialize(name)
    @name = name
  end

  # 食べる(eat)
  def eat
    puts "カエル #{@name} は食事中です"
  end
end

一方、藻(Algaeクラス)とスイレン(WaterLilyクラス)のは次のようになります。

# 植物/藻
class Algae
  def initialize(name)
    @name = name
  end

  def grow
    puts "藻 #{@name} は成長中です"
  end
end

# 植物/スイレン
class WaterLily
  def initialize(name)
    @name = name
  end

  def grow
    puts "スイレン #{@name} は成長中です"
  end
end

次に池を作成する前に、「池の環境の制約」について考えます。

池の環境(動物と植物の組み合わせ)は2種類のみが許されている
- アヒル(Duckクラス)とスイレン(WaterLilyクラス)
- カエル(Frogクラス)と藻(Algaeクラス)

この池の環境の制約を守ること、言い換えると矛盾のないオブジェクトの組み合わせを作るのが「Abstract Factoryパターン」です。
今回はこの矛盾のない環境の作成を次の2つのクラスに担当してもらいます。

カエル(Frog)と藻(Algae)の生成を行う => FrogAndAlgaeFactory
アヒル(Duck)とスイレン(WaterLily)の生成を行う => DuckAndWaterLilyFactory

さらに上の2つのクラスのベースとなる池の生態系を表すクラスOrganismFactoryを作り、上記のクラスが継承するようにします。

ということで、ソースコードはこちら。

# 池の生態系を作る (Abstract Factory)
class OrganismFactory
  def initialize(number_animals, number_plants)
    @animals = []
    # 池の動物を定義する
    number_animals.times do |i|
      animal = new_animal("動物 #{i}")
      @animals << animal
    end

    @plants = []
    # 池の植物を定義する
    number_plants.times do |i|
      plant = new_plant("植物 #{i}")
      @plants << plant
    end
  end

  # 植物についてのオブジェクトを返す
  def get_plants
    @plants
  end

  # 動物についてのオブジェクトを返す
  def get_animals
    @animals
  end
end

# カエル(Frog)と藻(Algae)の生成を行う (Concrete Factory)
class FrogAndAlgaeFactory < OrganismFactory
  private

  def new_animal(name)
    Frog.new(name)
  end

  def new_plant(name)
    Algae.new(name)
  end
end

# アヒル(Duck)とスイレン(WaterLily)の生成を行う(Concrete Factory)
class DuckAndWaterLilyFactory < OrganismFactory
  private

  def new_animal(name)
    Duck.new(name)
  end

  def new_plant(name)
    WaterLily.new(name)
  end
end

🏀 実行結果

プログラムを実行した結果は次のとおりです。

factory = FrogAndAlgaeFactory.new(4,1)
animals = factory.get_animals
animals.each { |animal| animal.eat }
#=> カエル 動物 0 は食事中です
#=> カエル 動物 1 は食事中です
#=> カエル 動物 2 は食事中です
#=> カエル 動物 3 は食事中です
plants = factory.get_plants
plants.each { |plant| plant.grow }
#=> 藻 植物 0 は成長中です

factory = DuckAndWaterLilyFactory.new(3,2)
animals = factory.get_animals
animals.each { |animal| animal.eat }
#=> アヒル 動物 0 は食事中です
#=> アヒル 動物 1 は食事中です
#=> アヒル 動物 2 は食事中です
plants = factory.get_plants
plants.each { |plant| plant.grow }
#=> スイレン 植物 0 は成長中です
#=> スイレン 植物 1 は成長中です