"Simple" Factory (padrão de desenho)

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O padrão "simple" factory fornece uma forma de criar objectos a partir de uma descrição externa.

Exemplo

Neste exemplo, apresenta-se a criação dinâmica de objectos de um determinado tipo, a partir de uma descrição textual desses objectos.

Este exemplo utiliza informação de tipos em tempo de execução, mas qualquer outro que realizasse a mesma função por outras vias seria admissível.

Introdução

Considere-se o ficheiro obras.txt, contendo descrições de DVDs (título e realizador) e de Livros (título, autor e ISBN):

 DVD:Era uma vez na amadora:Fernando Fonseca
 DVD:Lumiar selvagem:Pedro Fonseca
 Livro:A arte de sobreviver no 36:Joao Fonseca:1234567890
 Livro:Bairro alto e o budismo zen:Zun Tse Fonseca:1234567891
 DVD:48 horas para o exame:Orlando Fonseca
 Livro:Lux e o insucesso escolar - Uma visao matematica:Carlos Alberto Fonseca:1234567892

A ideia da aplicação que se descreve de seguida é a leitura de cada linha como se da criação de um objecto se tratasse. Assim, o primeiro campo (os campos são separados por ":") define a classe do objecto e os restantes campos são passados como argumentos ao constructor da classe. Pretende-se ainda que a implementação seja suficientemente flexível para que resista à utilização de descrições erradas ou de descrições de objectos desconhecidos.

Interfaces

Além dos aspectos acima, cada obra é classificada com uma ou mais interfaces, sendo o seu comportamento definido por elas.

 interface Folheável {
   void folhear();
 }
 interface Legível {
   void ler();
 }
 interface Rodopiável {
   void rodopiar();
 }

Estas interfaces não são realmente utilizadas para os aspectos de criação dos objectos, mas permitem ilustrar a utilização de código específico em conjunto com código genérico.

A classe de base

A classe de base de todas as entidades a criar é Obra. Esta classe, por um lado, impõe às suas subclasses a definição do método processa e, por outro, recorrendo a uma fábrica simples que, fazendo uso de informação de tipos em tempo de execução, permite criar instâncias das suas subclasses, de acordo com uma descrição passada como argumento (cria).

 import java.util.ArrayList;
 import java.lang.reflect.Constructor;
 import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

 public abstract class Obra {
   static { System.out.println("Carregamento da classe Obra"); }

   public abstract void processa();

   static Obra cria(String dsc) {
     String dados[] = dsc.split(":");
     try {
       ArrayList<String> ctorargs = new ArrayList<String>(dados.length-1);
       Class tipo = Class.forName(dados[0]);
       for (int ix = 1; ix < dados.length; ix++)
         ctorargs.add(ix-1, dados[ix]);
       Constructor ctor = tipo.getConstructors()[0];  // hack? só existe um...
       return (Obra)ctor.newInstance(ctorargs.toArray());
     }
     catch (ClassNotFoundException e) {  // forName
       System.err.println("!! TIPO DE OBRA DESCONHECIDO !!");
       System.err.println(e);
       return null;
     }
     catch (InstantiationException e) {  // newInstance
       System.err.println("!! TIPO DE OBRA ABSTRACTO !!");
       System.err.println(e);
       return null;
     }
     catch (IllegalAccessException e) {  // newInstance
       System.err.println("!! TIPO DE OBRA SEM CONSTRUCTOR ACESS�VEL!!");
       System.err.println(e);
       return null;
     }
     catch (IllegalArgumentException e) {  // newInstance
       System.err.println("!! TIPO DE OBRA MAL DESCRITO !!");
       System.err.println(e);
       return null;
     }
     catch (InvocationTargetException e) {  // newInstance
       System.err.println("!! TIPO DE OBRA COM CONSTRUCTOR EM APUROS !!");
       System.err.println(e);
       return null;
     }
   }

 }

Note-se o tratamento de várias excepções, em particular, o tratamento da excepção ClassNotFoundException, que tem, neste contexto especial, um significado para a aplicação algo distinto do habitual.

Note-se ainda o tratamento de InvocationTargetException, que permite lidar com as excepções específicas do constructor da obra em causa (exception chaining).

As classes das obras

Para DVDs:

 public class DVD extends Obra implements Rodopiável, Legível {
   static { System.out.println("Carregamento da classe DVD"); }

   String _título;
   String _realizador;

   public DVD(String título, String realizador) {
     _título     = título;
     _realizador = realizador;
   }

   public String toString() { return "DVD:" + _título + ":" + _realizador; }
   public void ler()      { System.out.println("LER "      + this); }
   public void rodopiar() { System.out.println("RODOPIAR " + this); }

   public void processa() { rodopiar(); ler(); }
 }

Para livros:

 public class Livro extends Obra implements Folheável, Legível {
   static { System.out.println("Carregamento da classe Livro"); }

   String _título;
   String _autor;
   String _isbn;

   public Livro(String título, String autor, String isbn) {
     _título = título;
     _autor  = autor;
     _isbn   = isbn;
   }

   public String toString() { return "Livro:" + _título + ":" + _autor + ":" + _isbn; }
   public void ler()     { System.out.println("LER "     + this); }
   public void folhear() { System.out.println("FOLHEAR " + this); }

   public void processa() { folhear(); ler(); }
 }

Aplicação exemplo

Esta aplicação lÃ?ª o ficheiro de obras (propriedade obras) e processa cada linha, criando os objectos correspondentes. Depois de lidas, as obras são processadas (uniformemente).

 import java.util.ArrayList;
 import java.io.BufferedReader;
 import java.io.FileReader;
 import java.io.IOException;
 
 public class Teste {
   public static void main(String[] args) throws IOException {
     String entrada = System.getProperty("obras", "obras.txt");
     BufferedReader r = new BufferedReader(new FileReader(entrada));
     String linha;
     ArrayList<Obra> obras = new ArrayList<Obra>();
     while ((linha = r.readLine()) != null) {
       Obra o = Obra.cria(linha);
       obras.add(o);
       System.out.println(o);
     }
     r.close();
     System.out.println("****************");
     for (Obra o: obras) o.processa();
   }
 }

A saída da aplicação de teste é a que se apresenta. Note-se a ordem de carregamento das classes.

 % java -Dobras=obras.txt Teste
 Carregamento da classe Obra
 Carregamento da classe DVD
 DVD:Era uma vez na amadora:Fernando Fonseca
 DVD:Lumiar selvagem:Pedro Fonseca
 Carregamento da classe Livro
 Livro:A arte de sobreviver no 36:Joao Fonseca:1234567890
 Livro:Bairro alto e o budismo zen:Zun Tse Fonseca:1234567891
 DVD:48 horas para o exame:Orlando Fonseca
 Livro:Lux e o insucesso escolar - Uma visao matematica:Carlos Alberto Fonseca:1234567892
 ****************
 RODOPIAR DVD:Era uma vez na amadora:Fernando Fonseca
 LER DVD:Era uma vez na amadora:Fernando Fonseca
 RODOPIAR DVD:Lumiar selvagem:Pedro Fonseca
 LER DVD:Lumiar selvagem:Pedro Fonseca
 FOLHEAR Livro:A arte de sobreviver no 36:Joao Fonseca:1234567890
 LER Livro:A arte de sobreviver no 36:Joao Fonseca:1234567890
 FOLHEAR Livro:Bairro alto e o budismo zen:Zun Tse Fonseca:1234567891
 LER Livro:Bairro alto e o budismo zen:Zun Tse Fonseca:1234567891
 RODOPIAR DVD:48 horas para o exame:Orlando Fonseca
 LER DVD:48 horas para o exame:Orlando Fonseca
 FOLHEAR Livro:Lux e o insucesso escolar - Uma visao matematica:Carlos Alberto Fonseca:1234567892
 LER Livro:Lux e o insucesso escolar - Uma visao matematica:Carlos Alberto Fonseca:1234567892