Factory Method

Factory Method
　　～子オブジェクトを親クラスの関数が作る

①　何を生成するかわからない！

　Factory Methodは多分知らずに使っているかもしれない、生成に関するデザインパターンの中では簡単な部類に入るパターンです。
　ゲームには沢山のアイテムがあります。RPGでは特に膨大なアイテムが提供されます。そのアイテムは、プレーヤーがお店で買うかもしれませんし、モンスターが落としていくかもしれませんし、宝箱の中に入っているかもしれません。いずれにせよ、それを手に入れるタイミングはプレーヤー次第です。

　例として、「Store」および「Ｉｔｅｍ」というクラスを作ります。

class Store
{
public:
virtual Item* GetItem(int item_id) = 0;
};

class Item
{
protected:
string m_name;
};

　StoreクラスのGetItem関数は、引数のアイテムＩＤに従って、何かアイテムを取り出すことができます。しかし、何のアイテムを取り出せるかはお店によって異なるので、このクラスで実装はできません。そのため、この関数は純粋仮想関数になっています。
　Item関数は、ここでは簡単のためその名前を保持しているとします。

　storeクラスを派生させて具体的な武器屋クラスの実装を行います。

class WeaponStore : public Store
{
public:
Item* GetItem(int item_id){
switch(item_id){
case LONG_SWORD:
return new LongSword(); // 長剣を生成
break;
case SHORT_SWORD:
return new ShortSword(); //短径を生成
break;
default:
return NULL; // 生成物なし
}
return NULL;
};

　この関数は、引数の剣アイテムのＩＤに従い、Itemクラスの派生オブジェクトを生成します。実は、こういった生成関数を定義する事、これが「Factory Method」です。簡単ですね。

② Factory Methodの利点と欠点

　Factory Methodの利点はどこにあるでしょうか？
　例えば、ある町には2つのお店があるとします。この時、町クラスはStoreクラスのポインタを2つ（配列として）保持します。

class Town
}
protected:
vector<Store*> m_StoreAry;
};

　Townクラスは自分が持っているお店が何であるかは知りませんが、StoreクラスのGetItem関数を呼び出す事はできます。ここで思い出して欲しいのが、Storeクラスは「抽象クラス」です。よって、GetItemクラスで取り出すことにできるアイテムは、Townオブジェクトに渡されたStoreクラスの派生オブジェクト（WeaponStore, ToolStore, etc...）によって変化できます。大変柔軟な設計になっているのです。

　Factory Methodは、「生成」という部分を具体的にしないで、派生可能な関数やクラスによって初めて具体的にする事により、生成物に柔軟性を与えるデザインパターンです。その構造図は次のようになります。

　先ほどの「Store」と「Item」クラスに置き換えると次のようになります。

　このパターンはありとあらゆる生成部分で活用できます。しかし、「クラスの数が多くなる」「新しい生成物(CopperSword)を作るには生成者を派生（StrongWeaponStore）させなければならい」という欠点も持っています。これは、Factory Methodを多用すると、クラス管理が大変になることを示しています。この問題は、「prototypeパターン」で大きく改善されます。

　このパターンによってオブジェクトの生成を別にしておく事は、オブジェクトの変更や総入れ替えを可能にしてくれますから、使い所を見極めてうまく利用したいものです。