Що таке патерн Factory (Фабрика)?

Паттерни~3 хв читання

Factory (Фабрика) - патерн створення об'єктів, що ховає логіку new за функцією або методом, щоб решта коду не знала, який саме клас інстанціювати.

Теорія

TL;DR

Factory централізує new в одному місці; код просить об'єкт за типом, а не за назвою класу
Корисний, коли тип об'єкта залежить від рядка конфігурації, ролі користувача або змінної середовища
Три форми: Simple Factory (один статичний метод), Factory Method (підклас перевизначає create()), Abstract Factory (сімейство пов'язаних об'єктів)
Компроміс: Simple Factory потребує редагування при кожному новому типі; Factory Method вирішує це через підкласи

Швидкий приклад

javascript

// Без фабрики - код знає про кожен конкретний клас
const user = role === 'admin' ? new AdminUser(data) : new RegularUser(data);

// З фабрикою - код знає тільки про фабрику
const user = UserFactory.create(role, data);

Як працює Simple Factory

Simple Factory - це статичний метод або звичайна функція, що приймає рядок-тип і повертає потрібний об'єкт. Жодний конкретний клас не потрапляє у викликаючий код.

javascript

class NotificationFactory {
  static create(channel, message) {
    switch (channel) {
      case 'email': return new EmailNotification(message);
      case 'sms':   return new SMSNotification(message);
      case 'push':  return new PushNotification(message);
      default:      throw new Error(`Невідомий канал: ${channel}`);
    }
  }
}

const notif = NotificationFactory.create('email', 'Привіт!');
notif.send(); // EmailNotification відправляє

Весь switch живе в одному файлі. Додаєш новий канал - змінюєш один клас, а не шукаєш по всій кодовій базі.

Simple Factory - поширена конвенція, але в книзі Gang of Four його немає. Factory Method - це вже офіційний GoF-патерн. Базовий клас визначає метод на кшталт createProduct(), і кожен підклас перевизначає його, щоб повертати свій тип об'єкта.

javascript

class Dialog {
  createButton() {
    throw new Error('createButton must be implemented');
  }

  render() {
    const button = this.createButton(); // factory method
    button.onClick(() => this.closeDialog());
    button.render();
  }
}

class WindowsDialog extends Dialog {
  createButton() { return new WindowsButton(); }
}

class WebDialog extends Dialog {
  createButton() { return new HTMLButton(); }
}

Метод render() у базовому класі не знає, з яким типом кнопки працює. Новий тип платформи - новий підклас. Dialog не чіпаємо.

Коли використовувати

Тип об'єкта залежить від значення конфігурації, вибору користувача або змінної середовища
Треба замінити реалізацію без зміни коду, що викликає (зручно в тестах: фабрика повертає mock, реальний код не змінюється)
Є кілька класів з однаковим інтерфейсом, але різною поведінкою
Пишеш бібліотеку, де користувач має підключати власні реалізації

Найпростіший сигнал на практиці: якщо код вже має if/else або switch для вибору класу, ця логіка має жити у фабриці, а не розпорошуватись по фічах.

Не додавай фабрику просто тому, що є два класи. Якщо завжди створюється один і той самий тип, new - правильний вибір.

Типові помилки

Помилка 1: Фабрика без розгалуження

javascript

// Зайвий рівень абстракції без жодної користі
class UserFactory {
  static create(data) {
    return new User(data); // завжди один клас
  }
}

Якщо логіка не розгалужується, фабрика нічого не дає.

Помилка 2: Об'єкти з різними інтерфейсами

javascript

class AnimalFactory {
  static create(type) {
    if (type === 'dog') return new Dog(); // є .bark()
    if (type === 'cat') return new Cat(); // є .meow()
    // код все одно мусить перевіряти тип - фабрика не допомогла
  }
}

Всі об'єкти з фабрики мають підтримувати один інтерфейс. Якщо Dog і Cat мають різний API, код повертається до перевірки типів вручну.

Помилка 3: Немає гілки default

javascript

static create(type) {
  switch (type) {
    case 'admin': return new AdminUser();
    case 'guest': return new GuestUser();
    // немає default - повертає undefined без жодної помилки
  }
}

Завжди кидай помилку при невідомому типі. Мовчазний undefined дає заплутані баги пізніше.

Помилка 4: Плутанина Simple Factory і Factory Method

Це різні речі. Simple Factory - зручна конвенція. Factory Method - формальний GoF-патерн на основі наслідування. На інтерв'ю уточни, що саме мається на увазі, перш ніж відповідати.

Де зустрічається в реальному коді

React: React.createElement() - фабрична функція. Передаєш рядок або клас компонента, отримуєш елемент virtual DOM.
Node.js http: http.createServer() абстрагує конструктор і повертає Server.
Express: express() сам по собі фабрика, що повертає Application.
Jest: jest.fn() повертає налаштовану mock-функцію.
Angular DI: інжектор використовує фабричні функції для створення сервісів.

Follow-up питання

Q: Яка різниця між Simple Factory і Factory Method?
A: Simple Factory - статичний метод або функція, що обирає клас і викликає new. Factory Method - GoF-патерн, де базовий клас визначає метод, який підкласи перевизначають. Simple Factory потребує редагування одного файлу при новому типі; Factory Method - додавання нового підкласу.

Q: Чи можна писати фабрику без класу?
A: Так, звичайна функція підходить. function createUser(role, data) { ... } - це теж фабрика. Клас нічого не додає, крім простору імен. Багато JavaScript-проєктів обирають прості фабричні функції замість статичних методів.

Q: Як фабрика допомагає в тестах?
A: Фабрику передають як залежність замість прямого виклику new у бізнес-логіці. У тестах підміняють фабрику, щоб вона повертала mock. Код, що тестується, не знає різниці.

Q: Коли обирати Factory Method замість Simple Factory?
A: Коли нові типи з'являються часто, або коли зовнішній код має визначати власні типи без зміни вихідників. Factory Method дозволяє розширювати без редагування наявного коду.

Q: Що таке Abstract Factory і коли він потрібен?
A: Abstract Factory створює сімейства пов'язаних об'єктів. Замість одного методу - кілька методів створення. WindowsUIFactory створює WindowsButton і WindowsScrollbar разом. Використовується, коли об'єкти мають бути узгоджені між собою.

Приклади

Базовий: створення фігур

javascript

class Circle {
  constructor(radius) { this.radius = radius; }
  area() { return Math.PI * this.radius ** 2; }
}

class Rectangle {
  constructor(w, h) { this.width = w; this.height = h; }
  area() { return this.width * this.height; }
}

function createShape(type, ...args) {
  if (type === 'circle')    return new Circle(...args);
  if (type === 'rectangle') return new Rectangle(...args);
  throw new Error(`Невідома фігура: ${type}`);
}

const shapes = [
  createShape('circle', 5),
  createShape('rectangle', 4, 6),
];

shapes.forEach(s => console.log(s.area()));
// 78.53...
// 24

Обидві фігури мають .area(). Код у forEach не знає конкретного типу за кожним об'єктом.

Практичний: платіжні системи

javascript

class StripeProcessor {
  pay(amount) { console.log(`Stripe: списуємо $${amount}`); }
}

class PayPalProcessor {
  pay(amount) { console.log(`PayPal: відправляємо $${amount}`); }
}

class CryptoProcessor {
  pay(amount) { console.log(`Crypto: переказуємо $${amount} у BTC`); }
}

class PaymentFactory {
  static create(method) {
    const map = {
      stripe: StripeProcessor,
      paypal: PayPalProcessor,
      crypto: CryptoProcessor,
    };
    const Processor = map[method];
    if (!Processor) throw new Error(`Не підтримується: ${method}`);
    return new Processor();
  }
}

// Метод приходить з вибору користувача
const processor = PaymentFactory.create(getUserSelectedMethod());
processor.pay(99.99);

Код оформлення замовлення імпортує одну фабрику, а не три класи процесорів. Зміна платіжного провайдера торкається одного рядка всередині PaymentFactory, нічого більше.

Розширений: фабрика з реєстром

javascript

class PluginFactory {
  static #registry = new Map();

  static register(name, Constructor) {
    this.#registry.set(name, Constructor);
  }

  static create(name, ...args) {
    const Constructor = this.#registry.get(name);
    if (!Constructor) throw new Error(`Плагін "${name}" не зареєстрований`);
    return new Constructor(...args);
  }
}

// Вбудовані плагіни реєструються при старті
PluginFactory.register('logger', LoggerPlugin);
PluginFactory.register('cache', CachePlugin);

// Сторонній плагін розширює систему без зміни PluginFactory
PluginFactory.register('analytics', AnalyticsPlugin);

const logger = PluginFactory.create('logger', { level: 'debug' });

Жодного switch для редагування. Нові типи реєструються самостійно. Цей підхід зустрічається в Webpack loaders, Babel plugins і будь-яких інших системах з підтримкою плагінів.

Коротка відповідь

Для співбесіди

Premium

Коротка відповідь допоможе вам впевнено відповідати на цю тему під час співбесіди.

Дочитали статтю?