Фабрика, Строитель, Одиночка — когда и зачем применять (кратко)
Фабрика (Factory)
- Когда применять: нужно создавать объекты разных конкретных классов, но клиент должен работать с абстракцией (интерфейс/базовый класс); создание может зависеть от конфигурации, среды, параметров или скрытой логики.
- Что решает: инкапсуляция логики выбора конкретной реализации; облегчает расширение (добавить новый подкласс без изменения клиентов).
- Примеры: парсеры форматов (JSON/XML/CSV), подключение к разным СУБД, UI-виджеты для разных платформ.
- Минусы/риск антипаттерна: «God Factory» — фабрика делает слишком много, становится точкой накопления логики; чрезмерная абстракция (фабрика ради фабрики) усложняет код без пользы.
Строитель (Builder)
- Когда применять: объект имеет много опциональных параметров или сложную пошаговую инициализацию; нужно собирать неизменяемый объект по частям; избегать «телескопических» конструкторов.
- Что решает: читабельная конфигурация объекта, валидация на этапе сборки, возможность reuse шагов сборки (Director).
- Примеры: составление HTTP-запросов, конфигурация сложных DTO, создание UI-компонентов.
- Минусы/риск антипаттерна: создавать Builder для тривиальных объектов — излишняя сложность; держать в Builder побочные побочные эффекты/бизнес-логику — перенос ответственности туда неправильно.
Одиночка (Singleton)
- Когда применять: нужен единственный экземпляр на приложение/контекст (например, логгер, кеш, конфигурация), и доступ к нему должен быть глобальным.
- Что решает: гарантирует единственность экземпляра и централизованный доступ.
- Минусы/риск антипаттерна: глобальное состояние — ухудшает тестируемость, скрывает зависимости, приводит к состоянию‑с‑побочными‑эффектами, сложностям при инициализации и многопоточности; легко превратить в «глобальную переменную» с негативными последствиями.
Пример: реализация Строителя на Java (коротко, безопасный immutable Builder)
```java
public final class User {
private final String username;
private final String email;
private final int age; // опционально
private User(Builder b) {
this.username = b.username;
this.email = b.email;
this.age = b.age;
}
public static class Builder {
private final String username; // обязательный
private String email = "";
private int age = 0;
public Builder(String username) {
if (username == null || username.isBlank()) throw new IllegalArgumentException("username required");
this.username = username;
}
public Builder email(String email) {
this.email = email == null ? "" : email;
return this;
}
public Builder age(int age) {
if (age < 0) throw new IllegalArgumentException("age < 0");
this.age = age;
return this;
}
public User build() {
// дополнительные проверки/логика при сборке
return new User(this);
}
}
// геттеры
public String getUsername() { return username; }
public String getEmail() { return email; }
public int getAge() { return age; }
}
```
Использование:
```java
User u = new User.Builder("alice")
.email("alice@example.com")
.age(30)
.build();
```
Риски превращения паттерна в антипаттерн и как их минимизировать
- Избыточность: применять паттерн «на автомате» там, где достаточно простого конструктора. Минимизировать: предпочитать простые решения; вводить паттерн при реальной необходимости.
- Сложность и перегрузка абстракциями: множество фабрик/абстракций ухудшает читабельность. Решение: лимитировать слои абстракции; документировать ответственность.
- Для Singleton: проблемы с тестируемостью и многопоточностью. Решение: использовать внедрение зависимостей (DI) вместо глобального доступа; если нужен true-singleton в Java — использовать enum или инициализацию через static holder для потокобезопасности.
- Для Factory: не превращать фабрику в «кучу if/else». Решение: применять реестры/рефлексию/поставщиков (Supplier) или паттерн «Регистратор фабрик».
- Для Builder: не переносить бизнес-логику в Builder; держать Builder легковесным и направленным только на создание.
Коротко: используйте фабрику для выбора реализации, строителя для сложной/пошаговой сборки объектов, одиночку — осторожно и лучше через DI; предотвращайте превращение в антипаттерн чрезмерной генерализацией, глобальным состоянием и утечкой ответственности.