نمط تصميم Abstract Factory: تجربة التجريد في بناء البرمجيات

في عالم تطوير البرمجيات، يعد نمط تصميم “Abstract Factory” أحد الأسس الرئيسية التي تستند إليها عدة مفاهيم لبناء أنظمة قائمة على التجريد وإعادة استخدام الشيفرة. يعد هذا النمط جزءًا من مجموعة النماذج التصميمية التي تهدف إلى تسهيل تصميم البرمجيات وجعلها أكثر قابلية للصيانة وتطويرًا.

يتميز نمط Abstract Factory بفكرة أساسية تقوم على توفير واجهة لإنشاء مجموعات من الكائنات المترابطة دون تحديد الفئات الفردية لهذه الكائنات. بمعنى آخر، يقوم هذا النمط بتجنب تحديد الكائنات المحددة التي سيتم إنشاؤها، وبدلاً من ذلك، يتم توفير واجهة مشتركة لإنشاء عائلة من الكائنات.

في سياق هذا النمط، يُعتبر المصنع الكائني (Concrete Factory) واحدًا من المكونات الرئيسية. يتيح هذا المصنع للعميل إنشاء كائنات مترابطة من دون الحاجة إلى التفاصيل الفردية لكل كائن. يعني ذلك أنه يمكنك إنشاء مصنع جديد (Concrete Factory) لإنتاج مجموعة مختلفة من الكائنات دون التأثير في العميل.

على سبيل المثال، لنفترض أن لديك نظام لرسم الشكليات (Shapes)، وتريد توفير أنواع مختلفة من الأشكال مثل المربعات والدوائر. يمكنك إنشاء واجهة “AbstractShapeFactory” تحتوي على طرق لإنشاء مربع ودائرة. بعد ذلك، يمكنك تنفيذ مصنعين مختلفين (Concrete Factories)، مثل “SquareFactory” و”CircleFactory”، حيث يمكن لكل مصنع توليد مربع أو دائرة بحسب الحاجة.

هذا النمط يسمح لك بتغيير نوع الكائنات التي يتم إنشاؤها دون تعديل الشيفرة في الأماكن التي تستخدمها. يُظهر هذا التجريد كفاءته عندما يكون لديك نظام كبير ومعقد حيث يمكنك تحديد مصنع معين بناءً على ظروف محددة أو بيئة تشغيل.

نمط تصميم Abstract Factory ينتمي إلى عائلة النماذج الخاصة بتصميم الكائنات، وهو يستند إلى مفهومين رئيسيين هما “Abstract Factory” و “Concrete Factory”. دعونا نستكشف هذين المفهومين بشكل أكثر تفصيلاً.

1. Abstract Factory (المصنع المجرد):

   • المصنع المجرد هو واجهة أو فئة أساسية تعرف الواجهات لإنشاء مجموعة من الكائنات المترابطة.
   • يتم تعريف الواجهة بواسطة طرق تمثل كل كائن يمكن إنتاجه.
   • الهدف هو تحديد واجهة مشتركة لمجموعة من الكائنات بحيث يمكن إنشاؤها دون الحاجة إلى معرفة التفاصيل الفردية.

2. Concrete Factory (المصنع الملموس):

   • يُعد المصنع الملموس تنفيذًا فعليًا للواجهة المجردة، حيث يقوم بتنفيذ الطرق المحددة في الواجهة لإنشاء الكائنات.
   • يحدد المصنع الملموس التفاصيل الفردية للكائنات التي يتم إنشاؤها، ويتيح للعميل تحديد نوع المصنع الذي يجب استخدامه.

في سياق النمط العام، يمكن أن يتكون النظام من واجهات Abstract Factory و Concrete Factories متعددة حسب الحاجة. يتيح هذا للمطورين تحديد عائلة معينة من الكائنات التي يرغبون في إنشائها دون التأثير في كود العميل.

يُظهر هذا النمط فعاليته في حالات استخدام مثل بناء واجهات رسومية حيث يمكن أن تكون هناك حاجة لإنشاء مجموعة من العناصر مثل الأزرار والمربعات والنصوص. يتيح Abstract Factory تبسيط هذه العملية ويسهل إضافة أنواع جديدة من العناصر بدون تغيير كبير في الشيفرة المصدرية.