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Co-authored-by: Leonardo Lisanti <leonardo_lisanti@epam.com>
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Leonardo Lisanti
2023-12-27 07:26:51 +01:00
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+227
View File
@@ -0,0 +1,227 @@
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title: Abstract Factory
category: Creational
language: it
tag:
- Gang of Four
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## Anche conosciuto come
Kit
## Intento
Fornire un'interfaccia per la creazione di famiglie di oggetti correlati o dipendenti senza specificarne le classi concrete.
## Spiegazione
Esempio del mondo reale
> Per creare un regno, abbiamo bisogno di oggetti con un tema comune. Il regno elfico ha bisogno di un re elfico, di un castello elfico e di un esercito elfico, mentre il regno degli orchi ha bisogno di un re degli orchi, di un castello degli orchi e di un esercito degli orchi. Esiste una dipendenza tra gli oggetti all'interno del regno.
In parole semplici
> Una fabbrica di fabbriche; una fabbrica che raggruppa le singole fabbriche correlate o dipendenti senza specificare le loro classi concrete.
Wikipedia dice
> L'Abstract Factory fornisce un'interfaccia per creare famiglie di oggetti connessi o dipendenti tra loro, in modo che non ci sia necessità da parte dei client di specificare i nomi delle classi concrete all'interno del proprio codice.
**Esempio di codice**
Traducendo l'esempio del regno sopra. Prima di tutto, abbiamo alcune interfacce e implementazioni per gli oggetti all'interno del regno.
```java
public interface Castle {
String getDescription();
}
public interface King {
String getDescription();
}
public interface Army {
String getDescription();
}
// Elven implementations ->
public class ElfCastle implements Castle {
static final String DESCRIPTION = "This is the elven castle!";
@Override
public String getDescription() {
return DESCRIPTION;
}
}
public class ElfKing implements King {
static final String DESCRIPTION = "This is the elven king!";
@Override
public String getDescription() {
return DESCRIPTION;
}
}
public class ElfArmy implements Army {
static final String DESCRIPTION = "This is the elven Army!";
@Override
public String getDescription() {
return DESCRIPTION;
}
}
// Orcish implementations similarly -> ...
```
Successivamente, abbiamo l'astrazione e le implementazioni per la fabbrica del regno.
```java
public interface KingdomFactory {
Castle createCastle();
King createKing();
Army createArmy();
}
public class ElfKingdomFactory implements KingdomFactory {
@Override
public Castle createCastle() {
return new ElfCastle();
}
@Override
public King createKing() {
return new ElfKing();
}
@Override
public Army createArmy() {
return new ElfArmy();
}
}
public class OrcKingdomFactory implements KingdomFactory {
@Override
public Castle createCastle() {
return new OrcCastle();
}
@Override
public King createKing() {
return new OrcKing();
}
@Override
public Army createArmy() {
return new OrcArmy();
}
}
```
Ora abbiamo la fabbrica astratta che ci consente di creare una famiglia di oggetti correlati, ad esempio la fabbrica del regno elfico crea il castello elfico, il re elfico e l'esercito elfico, ecc.
```java
var factory = new ElfKingdomFactory();
var castle = factory.createCastle();
var king = factory.createKing();
var army = factory.createArmy();
castle.getDescription();
king.getDescription();
army.getDescription();
```
Output del programma:
```java
This is the elven castle!
This is the elven king!
This is the elven Army!
```
Ora possiamo progettare una fabbrica per le nostre diverse fabbriche di regni. In questo esempio, abbiamo creato `FactoryMaker`, responsabile di restituire un'istanza di `ElfKingdomFactory` o `OrcKingdomFactory`.
Il client può utilizzare `FactoryMaker` per creare la fabbrica concreta desiderata, che a sua volta produrrà diversi oggetti concreti (derivati da `Army`, `King`, `Castle`).
In questo esempio, abbiamo anche utilizzato un enum per parametrizzare il tipo di fabbrica di regno richiesto dal client.
```java
public static class FactoryMaker {
public enum KingdomType {
ELF, ORC
}
public static KingdomFactory makeFactory(KingdomType type) {
return switch (type) {
case ELF -> new ElfKingdomFactory();
case ORC -> new OrcKingdomFactory();
default -> throw new IllegalArgumentException("KingdomType not supported.");
};
}
}
public static void main(String[] args) {
var app = new App();
LOGGER.info("Elf Kingdom");
app.createKingdom(FactoryMaker.makeFactory(KingdomType.ELF));
LOGGER.info(app.getArmy().getDescription());
LOGGER.info(app.getCastle().getDescription());
LOGGER.info(app.getKing().getDescription());
LOGGER.info("Orc Kingdom");
app.createKingdom(FactoryMaker.makeFactory(KingdomType.ORC));
--similar use of the orc factory
}
```
## Diagramma delle classi
![alt text](../../../abstract-factory/etc/abstract-factory.urm.png "Abstract Factory class diagram")
## Applicabilità
Utilizza il pattern Abstract Factory quando
* Il sistema deve essere indipendente dal modo in cui i suoi prodotti vengono creati, composti e rappresentati.
* Il sistema deve essere configurato con una delle molteplici famiglie di prodotti.
* La famiglia di oggetti di prodotto correlati è progettata per essere utilizzata interamente, e hai bisogno di imporre questo presupposto.
* Vuoi fornire una libreria di classi di prodotto e vuoi esporre solo le loro interfacce, non le loro implementazioni.
* Il tempo di vita della dipendenza è concettualmente più breve di quella del consumer.
* Hai bisogno di un valore di runtime per costruire una particolare dipendenza.
* Vuoi decidere quale prodotto chiamare da una famiglia a runtime.
* Devi fornire uno o più parametri conosciuti solo a runtime prima di poter risolvere una dipendenza.
* Hai bisogno di coerenza tra i prodotti.
* Non vuoi modificare il codice esistente quando aggiungi nuovi prodotti o famiglie di prodotti al programma.
Esempi di casi d'uso
* Selezionare la chiamata all'implementazione appropriata di FileSystemAcmeService o DatabaseAcmeService o NetworkAcmeService in fase di esecuzione.
* La scrittura di casi di unit test diventa molto più semplice.
* Strumenti UI per diversi sistemi operativi.
## Conseguenze
* La dependency injection in Java nasconde le dipendenze delle classi di servizio, il che può portare a errori a runtime che sarebbero stati rilevati in fase di compilazione.
* Se da un lato il pattern è ottimo per la creazione di oggetti predefiniti, l'aggiunta di nuovi oggetti potrebbe essere complicato.
* Il codice diventa più complesso di quanto dovrebbe essere, poiché vengono introdotte molte nuove interfacce e classi insieme al pattern.
## Tutorial
* [Abstract Factory Pattern Tutorial](https://www.journaldev.com/1418/abstract-factory-design-pattern-in-java)
## Usi noti
* [javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory](http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/javax/xml/parsers/DocumentBuilderFactory.html)
* [javax.xml.transform.TransformerFactory](http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/javax/xml/transform/TransformerFactory.html#newInstance--)
* [javax.xml.xpath.XPathFactory](http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/javax/xml/xpath/XPathFactory.html#newInstance--)
## Pattern correlati
* [Factory Method](https://java-design-patterns.com/patterns/factory-method/)
* [Factory Kit](https://java-design-patterns.com/patterns/factory-kit/)
## Collegamenti esterni
* [Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software](https://www.amazon.com/gp/product/0201633612/ref=as_li_tl?ie=UTF8&camp=1789&creative=9325&creativeASIN=0201633612&linkCode=as2&tag=javadesignpat-20&linkId=675d49790ce11db99d90bde47f1aeb59)
* [Head First Design Patterns: A Brain-Friendly Guide](https://www.amazon.com/gp/product/0596007124/ref=as_li_tl?ie=UTF8&camp=1789&creative=9325&creativeASIN=0596007124&linkCode=as2&tag=javadesignpat-20&linkId=6b8b6eea86021af6c8e3cd3fc382cb5b)